Aranhas-saltadoras apresentam sono em duas fases, como mamíferos

Aranhas-saltadoras parecem ter o sono dividido em duas fases, como ocorre em mamíferos, sugere um estudo publicado no último dia 26 na revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Em 2022, pesquisadores identificaram movimentos involuntários das pernas e dos olhos semelhantes aos do sono REM em aranhas-saltadoras da espécie Evarcha arcuata. Ainda não havia, porém, evidências experimentais de que esses comportamentos ocorriam durante um estado de sono regulado biologicamente.

Agora, cientistas da Universidade de Bonn (Alemanha) e de outras instituições encontraram evidências de sono dividido em duas fases em outra aranha-saltadora, Portia fimbriata, semelhantes aos estados de sono REM (sigla em inglês para movimento rápido do olho) e não REM dos vertebrados.

A equipe estudou a arquitetura de sono de 92 indivíduos de P. fimbriata, originária de Queensland (Austrália), espécie conhecida pela visão desenvolvida e por ser exímia caçadora, exibindo a capacidade de planejar rotas e modificar estratégias para captura de presas.

Os animais foram monitorados durante vários dias e noites com câmeras infravermelhas. Os pesquisadores queriam registrar três tipos de atividades: comportamentos durante a fase de vigília, atividade durante o repouso e ainda a resposta dos animais a estímulos externos, como sons e luzes.

"A aranha apresenta um sono verdadeiro e regulado, com dois estágios claramente distinguíveis. Essa é a primeira confirmação abrangente do comportamento de sono em uma aranha", afirma Nadja Geiger, ecóloga comportamental na Universidade de Bonn e primeira autora do estudo.

Na "planta" da arquitetura de sono de P. fimbriata, os pesquisadores viram que os animais permaneciam em repouso por um tempo médio de 10,7 horas por noite, alternando longos períodos de imobilidade com episódios curtos de contrações musculares nas pernas e abdômen e movimentos dos olhos (tubos retinianos) e dos pedipalpos (apêndices bucais). Foram registrados, em média, 11 episódios semelhantes ao sono REM por noite, com duração aproximada de 83 segundos cada.

Para distinguir o sono de simples inatividade, os pesquisadores também testaram a reação das aranhas a estímulos sonoros. Quando acordadas, a resposta das aranhas aos estímulos ocorria em média em 1,7 segundo; já durante o sono, a resposta média subiu para 2,7 segundos e chegou a 4,3 segundos na fase semelhante ao REM —4 das 10 aranhas testadas neste experimento não responderam ao som.

"Respostas tardias e, às vezes, inexistentes aos sons são uma peça-chave do quebra-cabeça do sono", explica Daniela Roessler, líder do grupo de pesquisa Emmy Noether sobre ecologia comportamental na Universidade de Bonn e autora sênior do estudo. Segundo ela, a redução da resposta a estímulos externos é uma característica importante para diferenciar o sono do repouso.

Em outro experimento, foram adicionadas ao recinto várias moscas-da-fruta (Drosophila melanogaster) para perturbar continuamente as aranhas. No dia seguinte, os indivíduos apresentaram um prolongamento no tempo do sono de 8,5%, enquanto o tempo total dedicado aos episódios semelhantes ao REM cresceu quase 80%.

"Quando há perda de sono, ele é ativamente recuperado, e o estado ‘tipo REM’ parece ser priorizado. Isso sugere fortemente que esse estágio ativo do sono não é apenas um subproduto do repouso, mas desempenha alguma função biológica importante", afirma a coordenadora do estudo.

"Ao mesmo tempo, somos cautelosos: as aranhas têm sistemas nervosos muito diferentes. Para estabelecer uma verdadeira equivalência fisiológica, precisaríamos de registros diretos da atividade cerebral e, idealmente, de evidências de padrões neurais semelhantes aos da vigília ou de oscilações específicas associadas à fase semelhante ao REM", diz Roessler.

Os autores levantam a hipótese de que esses episódios estejam associados ao processamento de informações sensoriais e à memória, especialmente em aranhas-saltadoras, que têm comportamentos complexos. A pesquisa, porém, não investigou diretamente essas funções.

Como o estudo se baseou em observações comportamentais, sem registros de atividade cerebral, ainda não é possível afirmar que os estados identificados correspondam fisiologicamente ao sono REM e não REM dos vertebrados. Para isso, seriam necessários registros de atividade neural e muscular durante o repouso.

"As aranhas oferecem uma oportunidade única para comparar o sono. Seus sistemas nervosos, seus universos sensoriais e histórias de vida diferem profundamente dos nossos, mas, ainda assim, elas apresentam um sono estruturado e regulado, com um estágio ativo semelhante ao REM e recuperação após sua interrupção", afirma Roessler.

"Ao estudar o sono em animais tão distantes, podemos identificar quais aspectos do sono são fundamentais em todo o reino animal, quais são flexíveis e, por fim, por que o sono —e seus diferentes estágios— evoluiu."