Os cientistas identificaram o feromônio responsável por transformar gafanhotos individuais em uma nuvem gigantesca de insetos. Eles também encontraram uma maneira de “desligar” a capacidade dos gafanhotos de responder a esse feromônio, em um avanço que poderia levar a novas estratégias de controle para prevenir a propagação desses insetos vorazes e extremamente destrutivos.

Entendendo a nuvem de gafanhotos

Gafanhotos migratórios, ou Locustia migratoria, são literalmente uma praga de proporções bíblicas. Assim como no passado, quando esses insetos formam uma nuvem representam uma ameaça significativa para as safras e a segurança alimentar de todo o mundo. No início deste ano, por exemplo, centenas de milhões de gafanhotos devastaram o Chifre da África, danificando plantações na Etiópia, Quênia, Somália, Sudão, Uganda e outros países. Pela América do Sul, tivemos uma nuvem de gafanhoto na Argentina que só não chegou ao Brasil devido ao clima.

O dano causado pelos gafanhotos não é leve. Estes insetos em uma nuvem de um quilômetro quadrado de terra podem consumir o equivalente ao que 35 mil pessoas comeriam em um único dia, de acordo com a FAO (Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura).

Gafanhotos migratórios, uma espécie intimamente relacionada aos gafanhotos, começam suas vidas como indivíduos solitários. Sua atração um pelo outro, no entanto, leva a um efeito bola de neve, no qual pequenos grupos se expandem em enormes conglomerados consistindo em bilhões de indivíduos. Curiosamente, os pigmentos dos gafanhotos migratórios mudam de verde para preto à medida que fazem a transição para o modo “nuvem” e começam a produzir um produto químico nocivo que é basicamente cianeto, usado para afastar predadores.

Como eu disse, tudo isso parece bíblico.Céu do Quênia tomado pela nuvem de gafanhotos. Crédito: Ben Curtis/APCéu do Quênia tomado pela nuvem de gafanhotos. Crédito: Ben Curtis/AP

Experimento com feromônio impede que gafanhotos se juntem

Como mostra um novo artigo publicado na Nature, os gafanhotos migratórios também produzem uma substância química de cheiro doce que os faz ter este comportamento gregário. A descoberta deste produto químico, um feromônio orgânico, é bem importante, pois pode levar a novas estratégias para controlar o tamanho de nuvens de gafanhoto. O estudo foi liderado por Lee Kang, da Academia Chinesa de Ciências em Pequim, na China.

Descobrindo que um tipo de cheiro estava causando esta união dos gafanhotos migratórios, os pesquisadores analisaram 35 compostos químicos diferentes produzidos por esses insetos em nuvem. Apenas um, um feromônio chamado 4-vinilanisol (4VA), foi apontado como o culpado pelo truque. Em testes de laboratório, esta pequena molécula mostrou ter um grande impacto, agindo como um poderoso lubrificante social; a força atrativa do produto químico uniu os gafanhotos, independente da idade, sexo ou modo de vida, seja solitário ou social.

Como testes de laboratório subsequentes mostraram, a presença de apenas quatro ou cinco gafanhotos solitários foi o suficiente para iniciar o processo, no qual os insetos começaram a produzir e emitir 4VA. Esse processo desencadeia o efeito de feedback na natureza, permitindo que um pequeno grupo de gafanhotos migratórios aumente rapidamente de tamanho, de acordo com a nova pesquisa.

Detalhe de gafanhotos no Quênia no início do ano. Crédito: Ben Curtis/APDetalhe de gafanhotos no Quênia no início do ano. Crédito: Ben Curtis/AP

Indo mais fundo, Kang e seus colegas identificaram uma célula sensorial específica nas antenas dos gafanhotos que permite que eles detectem o feromônio. Essas células, chamadas de sensilas basicônicas, possuem um receptor olfativo específico denominado OR35, que se liga ao 4VA.

Não contentes em parar por aí, os pesquisadores conduziram um experimento para ver como os gafanhotos migratórios podem se comportar sem o receptor OR35. Para isso, eles usaram o sistema de edição de genes CRISPR-Cas9 para remover o gene que codifica para esse receptor em gafanhotos, o que, em teoria, deveria remover sua sensibilidade ao 4VA.

Essa teoria foi então confirmada na prática, como Leslie Vosshall, pesquisadora do Instituto Médico da Universidade Rockfeller em Nova York que não estava envolvida no novo estudo, explicou em um artigo no News & Views:

Esses gafanhotos mutantes não tiveram respostas antenais ao 4VA e não foram capazes de detectar o feromônio e responder comportamentalmente. Essa descoberta é empolgante, porque indica que um gafanhoto pode ser projetado para ser imune aos efeitos do feromônio. Em princípio, não se esperava que esse inseto se convertesse na forma gregária.

Na verdade, a nova pesquisa pode levar a qualquer número de estratégias de mitigação viáveis para prevenir o aparecimento e propagação de nuvens de gafanhoto.

Uma possibilidade testada no estudo foi a configuração de armadilhas de iscas atadas com 4VA, que no futuro poderiam ser produzidas em massa no laboratório em sua forma sintética. Em testes, essa estratégia resultou na captura de dezenas de gafanhotos. Esse é um resultado promissor, mas realisticamente falando, o número de armadilhas necessárias para realmente afetar as populações de gafanhotos teria que ser enormes; as nuvens de gafanhoto podem conter mais de 4 milhões a 8 milhões de insetos.

Outras estratégias possíveis incluem produtos químicos para prejudicar o receptor olfatório OR35 ou um gene para reduzir o número de indivíduos capazes de expressar o receptor. No entanto, como Vosshall apontou, muitas perguntas continuam sem resposta:

Não está claro se o 4VA é responsável apenas pela agregação inicial dos gafanhotos, ou se também desencadeia a mudança de pigmentação e subsequente comportamento de nuvem agressivo visto após a coleta de gafanhotos. É possível que o feromônio de agregação simplesmente reúna os gafanhotos e que outros mecanismos secundários, e talvez voláteis, induzam mudanças adicionais na morfologia e no comportamento do inseto. É necessária mais investigação para determinar se os gafanhotos do deserto também respondem ao 4VA.

O artigo é realmente promissor, mas pesquisas futuras são necessárias para explorar completamente esse efeito em gafanhotos, para avaliar a viabilidade de qualquer estratégia de mitigação de população proposta e, é claro, para avaliar as implicações ecológicas potenciais dessas estratégias. Muito trabalho ainda precisa ser feito, mas a batalha da humanidade contra os gafanhotos terá uma grande atualização em breve.