Estudo mostra como insetos reagem à escuridão no voo

Moscas-das-frutas e mosquitos mantêm voo controlado após uma queda súbita de luminosidade. Abelhas melíferas, em condição semelhante, interrompem o voo e colidem em cerca de 100 milissegundos. O resultado vem de estudo com Drosophila melanogaster, Culex pipiens e Apis mellifera.

A pesquisa avaliou o voo em baixa luminosidade contínua e após escurecimento repentino no meio do voo. Moscas e mosquitos executaram uma manobra definida. Após atraso visual-motor de cerca de 45 milissegundos, eles elevaram a frequência de batimento das asas, aumentaram o ângulo de pitch, reduziram a velocidade e mudaram a direção de voo. A sequência ocorreu dentro de uma janela de observação de 250 milissegundos.

As abelhas tiveram comportamento oposto. No ensaio com escurecimento repentino, os pesquisadores registraram colisão em todos os 217 eventos avaliados. A mudança de trajetória ocorreu, em média, 98 ± 39 milissegundos após a perda de luz. Os indivíduos inclinaram o corpo para baixo e atingiram o fundo ou a parede do recipiente.

Fatores sensoriais

O trabalho associa essa diferença a dois fatores sensoriais. Moscas e mosquitos possuem maior sensibilidade à luz. Além disso, dípteros possuem halteres, órgãos giroscópicos usados para medir a atitude corporal sem depender apenas da visão. Abelhas não possuem essas estruturas.

Nos testes de escuridão contínua, moscas e mosquitos também conseguiram decolar e voar. A frequência de decolagem caiu em relação à luz. Moscas decolaram 15 vezes menos. Mosquitos decolaram seis vezes menos. Mesmo assim, as trajetórias indicaram voo estável até o volume filmado, localizado a 10 cm das paredes da câmara.

A resposta à perda súbita de luz envolveu ajustes rápidos de cinemática. Moscas e mosquitos elevaram o corpo em cerca de 10 graus e reduziram a velocidade horizontal para frente. Em moscas, 74% dos eventos atingiram parada completa nessa componente de velocidade, com tempo médio de frenagem de 85 ± 14 milissegundos. Em mosquitos, 49% dos eventos atingiram essa parada, com tempo médio de 96 ± 35 milissegundos.

A dinâmica vertical mostrou outro padrão. Mosquitos interromperam a velocidade vertical em 70% dos eventos. Moscas fizeram isso em 56% dos eventos. Nos dois casos, o tempo médio de parada vertical ficou perto de 70 milissegundos.

Queda parcial de luminosidade

Os pesquisadores simularam uma queda parcial de luminosidade. Nesse caso, a luz caiu dez vezes, de 34 para 3,4 lux. O cenário buscou imitar uma transição de uma área iluminada para uma área sombreada. Moscas e mosquitos apresentaram resposta semelhante à observada na escuridão completa, sobretudo no início da manobra.

A resposta parcial manteve a sequência de aumento na frequência das asas, elevação do pitch, frenagem e mudança de direção. Porém o resultado final da orientação diferiu. Na escuridão completa, os insetos terminaram a manobra com direção quase aleatória. Na escuridão parcial, houve preferência pela direção inicial de voo.

Em moscas, a extensão das pernas compôs parte relevante da resposta. Em 74 de 76 respostas ao escurecimento em degrau, os insetos estenderam as pernas. O tempo médio foi de 52 ± 15 milissegundos. O estudo aponta relação com aumento do momento de inércia e do arrasto aerodinâmico, além de possível função pré-pouso ou pré-impacto. Mosquitos mantiveram as pernas estendidas em todas as condições.

A remoção das aristas, estruturas presentes nas antenas, não impediu o voo no escuro. Em moscas, a ablação reduziu as taxas de resposta à escuridão. Em mosquitos, não houve mudança significativa nos critérios avaliados. O resultado indica possível diferença no papel das antenas nos mecanismos de controle de voo entre as duas espécies.

Mais informações em doi.org/10.1242/jeb.251675