Grilos ficaram mudos ou surdos ao evoluir, aponta pesquisa da USP

Um estudo com 107 espécies de grilos arborícolas da família Oecanthidae mostra que, ao longo da evolução, diversas linhagens perderam total ou parcialmente a capacidade de produzir e de ouvir som. A pesquisa, publicada no Journal of Systematics and Evolution, identificou grilos “ouvintes silenciosos”, ou seja, que não cantam, mas ainda ouvem . E “cantores surdos”, que cantam, mas perderam a audição.

O trabalho integra a tese de doutorado de Lucas Denadai de Campos, pós-doutorando do Departamento de Genética e Biologia Evolutiva no Instituto de Biociências (IB) da USP. Segundo o pesquisador, a exposição a predadores e mudanças de hábitat podem ter influenciado essas perdas. “Algumas espécies perderam, outras mantiveram essas características, mas, no fim, as que possuem as mesmas características nós chamamos no estudo de evolução convergente”, afirma Campos.

Como o grilo produz e capta som

O canto do grilo nasce do atrito entre as asas. Estruturas chamadas harpa e espelho, conhecidas como ressonadores, amplificam e projetam o som. Já os tímpanos, localizados nas pernas dianteiras, captam sons externos e ajudam o inseto a detectar outros grilos e predadores.

“As veias que atravessam as asas dos grilos são completamente modificadas para a produção do som”, explica Campos. Na asa direita fica a fileira estridulatória, uma sequência de microdentículos cujo tamanho indica a capacidade sonora do inseto. Na asa esquerda existe o plectro, uma estrutura semelhante a um calo. Quando o grilo fecha as asas, o plectro raspa na fileira estridulatória e produz o característico “cri-cri”.

Uma reconstrução de milhões de anos

Para reconstruir a história evolutiva da comunicação acústica no grupo, os pesquisadores examinaram a morfologia dos tímpanos, da harpa, do espelho, da fileira estridulatória e do comprimento da asa anterior nas 107 espécies estudadas, além de grupos externos próximos filogeneticamente. Um modelo matemático, alimentado com amostras fósseis de quatro subfamílias de Oecanthidae e com dados de uma árvore de máxima credibilidade de clado, método que estabelece parâmetros fixos sobre o parentesco entre espécies, permitiu estimar como essas estruturas mudaram ao longo do tempo.

Os resultados indicam que o ancestral comum das espécies analisadas possuía todo o aparato de produção e captação de som. Ao longo do tempo, porém, vários grupos evoluíram sem pelo menos um dos tímpanos, e em outros as asas e demais estruturas acústicas ficaram incompletas ou desapareceram. As perdas foram interdependentes, segundo o estudo, dando origem a diversas linhagens de grilos silenciosos e surdos.

Em algumas espécies o tímpano voltou a se desenvolver, mas nenhum grupo que perdeu a capacidade de cantar recuperou esse traço. “Quando olhamos na árvore de parentesco entre as espécies, nenhum grupo que acabou perdendo a comunicação acústica voltou a cantar ao longo dos milhões de anos”, diz Campos.

Canto, silêncio e vibração

No cortejo, o macho normalmente atrai a fêmea com um canto mais alto e, quando ela se aproxima, passa a um canto mais baixo. Durante a cópula, emite um som ainda mais suave para mantê-la por perto. Ao final, transfere um espermatóforo, uma cápsula de esperma, ao corpo da fêmea. Em algumas espécies, ela chega a se alimentar dessa cápsula, e o macho emite uma melodia pós-cópula enquanto a fecundação ocorre. “Esses são os quatro principais tipos de canto que nós conhecemos dos grilos nessa relação de reprodução, mas eles também usam o canto para espantar predadores”, completa o pesquisador.

Os “cantores surdos” emitem sons mais baixos, já que não têm ressonadores, e os usam sobretudo a curtas distâncias e para gerar vibrações. Os “ouvintes silenciosos”, por sua vez, conseguem perceber a aproximação de predadores e captar vibrações também por outras partes do corpo. Essa comunicação vibratória pode envolver vegetação ou o próprio corpo do inseto: “por exemplo, o macho bate as perninhas anteriores ou usa os palpos, que são estruturas que ajudam na alimentação, para batucar na folha”, diz Campos.

Um modelo para entender a comunicação de insetos

Para os autores, o estudo com Oecanthidae funciona como um modelo mais amplo para entender a evolução da comunicação acústica em insetos. “Quando falamos de grilos, as pessoas não pensam necessariamente em grilos de árvores e arbustos. O panorama apresentado nesta pesquisa se mostra ser o mesmo de todos os grilos. Então, essa família acabou sendo um modelo de estudo para a comunicação acústica como um todo”, conclui Campos.

A pesquisa teve apoio do Laboratório de Insetos do Departamento de Zoologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu, do Museu Nacional de História Natural em Paris (MNHN), do Museu de Zoologia (MZ) da USP e do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa).