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Muito calor? Este inseto produz espuma para se proteger

A cigarrinha-da-raiz, uma praga de plantaA�A�es de cana-de-aA�A?car, produz uma espuma para se proteger do sol em dias quentes

Durante o verA?o A� possA�vel observar no solo de canaviais, prA?ximo A� raiz daA�cana-de-aA�A?car, uma espuma semelhante A� de sabA?o que envolve o corpo de formas imaturas (ninfas) de umA�insetoA�conhecido popularmente como cigarrinha-da-raiz (Mahanarva fimbriolata). O inseto representa uma importante praga da cana e tem esse nome porque as ninfas se desenvolvem nas raA�zes da planta.

Pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), em colaboraA�A?o com colegas do Instituto de FA�sica de SA?o Carlos, ambos daA�USP, descobriram que essa espuma, produzida pela prA?pria cigarrinha-da-raiz, confere ao inseto proteA�A?o A�s flutuaA�A�es de temperatura do ambiente externo.

A temperatura no interior da espuma A� semelhante A� do solo e ideal para o desenvolvimento do inseto, e permanece constante durante o dia independente da variaA�A?o da temperatura externa, constataram os pesquisadores.

A descoberta, feita durante um estudo realizado no A?mbito doA�Instituto Nacional de CiA?ncia e Tecnologia de SemioquA�micos na AgriculturaA�a�� um dos INCTs apoiados pela FAPESP em colaboraA�A?o com o Conselho Nacional de Desenvolvimento CientA�fico e TecnolA?gico (CNPq) no Estado de SA?o Paulo a��, foiA�publicadaA�em um artigo na revistaA�Scientific Reports.

a�?Desde a dA�cada de 1950 jA? se especulava que a espuma produzida pela cigarrinha-da-raiz funcionaria como um mecanismo de termorregulaA�A?o [manutenA�A?o da temperatura ideal] do inseto, mas atA� entA?o isso nA?o tinha sido comprovado. Conseguimos comprovar essas hipA?teses por meio de anA?lises diretasa�?, disse JosA� MaurA�cio SimA�es Bento, um dos pesquisadores principais do INCT de SemioquA�micos naA�AgriculturaA�e um dos autores do estudo, A�A�AgA?ncia FAPESP.

Os pesquisadores jA? tinham observado que, com a proibiA�A?o das queimadas para colheita da cana no Estado de SA?o Paulo a partir de 2016, a cigarrinha-da-raiz comeA�ou a surgir em maior proporA�A?o nos canaviais paulistas. O inseto costuma aparecer em sua fase ninfal nos pA�s de cana entre novembro e marA�o, que coincide com o perA�odo de verA?o, em que a umidade do ar A� baixa e o excedente hA�drico no solo A� alto em razA?o das chuvas da estaA�A?o. O principal indA�cio do surgimento dele A� justamente a espuma que produz e recobre seu corpo.

A fim de avaliar se a espuma conferia proteA�A?o tA�rmica durante esse estA?gio crucial de seu desenvolvimento, antes de alcanA�ar a fase adulta, os pesquisadores fizeram experimentos em campo com monitoramento das temperaturas dentro e fora da espuma e a do solo em um canavial na regiA?o de Piracicaba, no interior de SA?o Paulo, durante um dia quente de verA?o, em que a temperatura oscilava bastante.

As anA?lises indicaram que, enquanto as temperaturas externas variaram entre 24,4 A�C e 29,2 A�C, a temperatura no interior da espuma se manteve constante ao longo do dia, em torno de 25 A�C, que A� a ideal para o desenvolvimento do inseto na fase de ninfa e prA?xima A� temperatura do solo.

a�?Confirmamos que a espuma promove proteA�A?o tA�rmica aos insetos durante essa fase de seu desenvolvimentoa�?, afirmou Mateus Tonelli, doutorando em entomologia na Esalq e um dos autores do estudo.

Termorregulador

A fim de avaliar a capacidade de resistA?ncia tA�rmica da espuma em temperaturas maiores que as encontradas no campo, os pesquisadores realizaram um experimento em que introduziram ninfas da cigarrinha-da-raiz envolvidas pelas bolhas em uma cA?mara de crescimento, em laboratA?rio, com temperaturas superiores A�s do experimento em campo, entre 32 A�C e 33 A�C.

As anA?lises indicaram que, quando a temperatura da cA?mara foi aumentada para 32 A�C, a temperatura no interior da espuma permaneceu 2 A�C abaixo da externa, em torno de 30 A�C, e a estrutura da espuma se manteve intacta.

a�?Observamos que a espuma atua como um termorregulador para a cigarrinha-da-raiz, mantendo a temperatura a menos de 32 A�C, que A� letal para o inseto, e funciona como um espA�cie de micro-habitat ou microambiente, em que a temperatura no interior dele A� inferior A� do ambiente externo e se mantA�m constante, independente das flutuaA�A�es da temperatura externaa�?, disse Tonelli.

Os pesquisadores tambA�m analisaram a composiA�A?o quA�mica da espuma, a fim de identificar os compostos relacionados A� produA�A?o e A� estabilidade das bolhas.

As anA?lises indicaram que a espuma A� composta por A?cidos palmA�tico e esteA?rico, alA�m de proteA�nas e carboidratos. Essas substA?ncias atuam como surfactantes para estabilizar a espuma, ao reduzir a tensA?o superficial e modular o tamanho e a distribuiA�A?o da bolha em razA?o de suas forA�as elA?sticas. As interaA�A�es dos carboidratos com as proteA�nas criam um filme estA?vel que endurece e estabiliza a espuma, permitindo envolver o inseto, apontaram os pesquisadores.

a�?A composiA�A?o quA�mica da espuma, que permite que as bolhas tenham uma arquitetura rA�gida, era mal compreendidaa�?, disse Bento.

A espuma A� composta por lA�quido, derivado da seiva da cana, do qual a cigarrinha-da-raiz se alimenta, alA�m de ar e de molA�culas de A?cidos palmA�tico e esteA?rico, proteA�nas e carboidratos, que reduzem a tensA?o superficial e interfacial para formar emulsA�es.

Para produzir a espuma, a cigarrinha-da-raiz utiliza seu aparelho bucal para perfurar a raiz da cana e chegar atA� o xilema (tecido) da planta, por onde circula a seiva, e absorver o lA�quido. Parte desse lA�quido se mistura com algumas substA?ncias presentes nos tA?bulos de Malpigi a�� o principal A?rgA?o excretor dos insetos a�� para compor a espuma. Para formA?-la, o inseto aspira ar por meio de dutos localizados na cavidade ventral de seu abdome e libera a mistura composta por lA�quido, ar e molA�culas de compostos na forma de bolha, explicaram os pesquisadores.

a�?Estudos filogenA�ticos demonstraram que a cigarrinha-da-raiz evoluiu hA?, aproximadamente, 200 milhA�es de anos da cigarra, que durante a fase ninfal constrA?i tA?neis subterrA?neos que permitem que possa viver durante anos sob condiA�A�es tA�rmicas favorA?veis, mantendo uma temperatura corporal constante, sem nenhum mecanismo de isolamento tA�rmico. A espuma produzida pela cigarrinha pode servir como uma a�?extensA?o do soloa�� para o insetoa�?, disse Bento.

a�?Sem essa proteA�A?o, a cigarrinha, que, ao contrA?rio das ninfas da cigarra, que tA?m pernas dianteiras fortes suficientes para escavar e se enterrar no solo e, dessa forma, manter uma temperatura corporal constante, tem cutA�cula delicada, ficaria vulnerA?vel a fatores ambientais, como alta temperatura e baixa umidadea�?, avaliou.

De acordo com o pesquisador, o conhecimento sobre as propriedades fA�sicas e quA�micas da espuma produzida pela cigarrinha-da-raiz pode abrir a possibilidade de desenvolvimento de compostos que possibilitem impedir a formaA�A?o das bolhas pelo inseto e, consequentemente, controlar a praga.

a�?Ainda nA?o existe, comercialmente, nenhum composto que possibilite eliminar essa espumaa�?, afirmou o pesquisador.

Outra possibilidade A� o desenvolvimento de isolantes tA�rmicos inspirados na espuma.

O artigoA�Spittlebugs produce foam as a thermoregulatory adaptationA�(doi: 10.1038/s41598-018-23031-z), de Mateus Tonelli, Guilherme Gomes, Weliton D. Silva, NathA?lia T. C. Magri, Durval M. Vieira, Claudio L. Aguiar e JosA� MaurA�cio S. Bento, pode ser lido naA�Scientific ReportsA�neste link.

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Publicação: Redação Brasil (m)

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