Pesquisa publicada na PNAS mostra como diferentes espécies desenvolveram soluções próprias para obter alta capacidade visual
abelha
Foto: Universidade da Califórnia, Riverside

As abelhas não enxergam todas da mesma maneira. Um estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) mostrou que diferentes espécies desenvolveram soluções próprias para captar e processar informações visuais.

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A pesquisa analisou diretamente a atividade dos fotorreceptores, células sensíveis à luz presentes nos olhos compostos desses insetos. Além disso, os cientistas compararam quatro espécies com dados já publicados sobre a abelha melífera (Apis mellifera).

Durante muito tempo, a abelha melífera serviu como principal referência para pesquisas sobre a visão das abelhas. Agora, a comparação com outras espécies mostra que a evolução encontrou diferentes maneiras de produzir uma visão eficiente.

Olhos das abelhas equilibram nitidez e sensibilidade

As abelhas possuem olhos compostos formados por milhares de pequenas unidades ópticas. Cada uma delas participa da captação da luz e ajuda o inseto a formar informações sobre o ambiente.

Nesse sistema, o tamanho das estruturas influencia o desempenho visual. Fotorreceptores menores podem favorecer uma resolução espacial maior. Por outro lado, estruturas maiores conseguem captar mais luz e aumentam a sensibilidade em determinadas condições.

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Por isso, as espécies precisam equilibrar essas características de acordo com seus hábitos. Uma abelha que persegue outros indivíduos em voo, por exemplo, pode se beneficiar de maior capacidade para perceber detalhes. Já uma espécie que se movimenta em condições de pouca luz pode depender mais da sensibilidade.

O estudo mostrou, portanto, que não existe uma única configuração ideal para os olhos das abelhas. Diferentes espécies podem combinar características ópticas e fisiológicas de maneiras distintas e, ainda assim, alcançar um desempenho visual elevado.

Quatro espécies foram comparadas

Os pesquisadores analisaram quatro espécies: Bombus terrestris, Anthophora quadrimaculata, Amegilla murrayensis e Anthidium manicatum. Em seguida, compararam os resultados com informações disponíveis sobre a abelha melífera.

Entre as espécies estudadas, a Amegilla murrayensis apresentou alta acuidade visual, mesmo com seu pequeno tamanho. Os pesquisadores também encontraram elevada resolução nos machos de Anthophora quadrimaculata e Anthidium manicatum.

A Anthidium manicatum, conhecida como abelha-cardadora, apresenta machos que patrulham territórios e perseguem outros indivíduos. Nesse caso, os fotorreceptores pequenos ajudam a reduzir o desfoque óptico e favorecem a percepção de detalhes.

Os zangões da abelha melífera, por sua vez, seguem outra estratégia. Eles possuem estruturas ópticas maiores e conseguem detectar pequenos objetos em movimento durante os voos de acasalamento.

Já a Amegilla murrayensis apresentou uma combinação diferente. Apesar de ser pequena, a espécie conseguiu detectar objetos com desempenho comparável ao observado nos zangões da abelha melífera.

Pesquisadores mediram células dos olhos

Para entender como essas diferenças anatômicas afetam a visão, os cientistas registraram a atividade de fotorreceptores diretamente em abelhas vivas.

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A equipe utilizou microeletrodos para medir as respostas elétricas das células diante de estímulos visuais. Dessa forma, os pesquisadores conseguiram avaliar como cada sistema visual respondia à presença de pequenos objetos.

Além disso, eles analisaram características ópticas dos olhos, como o tamanho das facetas e a organização das estruturas responsáveis pela captação da luz.

Os resultados mostraram diferenças importantes entre as espécies. Os fotorreceptores das quatro abelhas analisadas apresentaram resolução superior à registrada anteriormente em abelhas melíferas operárias durante o forrageamento.

A pesquisa também encontrou mais de duas vezes de variação no espaçamento entre determinadas unidades ópticas dos olhos. Esse resultado indica que espécies diferentes distribuem seus elementos visuais de maneiras próprias.

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Visão das abelhas pode inspirar robôs

Os resultados não interessam apenas à biologia. Eles também podem ajudar pesquisadores que desenvolvem sistemas de visão artificial e robótica bioinspirada.

A Universidade de Lund, que divulgou informações sobre o estudo, destaca o potencial dessas soluções naturais para sistemas que precisam combinar sensores pequenos com baixo consumo de energia.

Nesse sentido, os olhos das abelhas oferecem um exemplo de como diferentes estruturas podem resolver problemas semelhantes. Para a engenharia, esse princípio pode orientar pesquisas sobre sensores compactos capazes de detectar objetos e interpretar informações do ambiente.

No entanto, o estudo não demonstra que essas descobertas já tenham sido incorporadas diretamente a drones comerciais ou robôs autônomos. A relação apresentada pelos pesquisadores está no potencial de aplicação em sistemas de visão artificial e robótica.

Diversidade das abelhas amplia o conhecimento sobre a visão

A pesquisa também chama atenção para a importância de estudar mais espécies. Durante décadas, a abelha melífera ocupou um espaço central nas pesquisas sobre visão de abelhas. Entretanto, outras espécies apresentam estruturas e comportamentos bastante diferentes.

Ao comparar esses insetos, os cientistas conseguem observar soluções evolutivas que não aparecem da mesma forma em Apis mellifera. Assim, a diversidade das abelhas ajuda a explicar como diferentes sistemas visuais surgiram e se adaptaram às necessidades de cada espécie.

Além da alimentação e da navegação, a visão participa de comportamentos relacionados à reprodução e à interação entre indivíduos. Por isso, compreender essas diferenças permite observar com mais precisão como os olhos das abelhas respondem às exigências de cada ambiente.