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Análise química revelou que uma mudança alimentar ‘extrema’ há milhões de anos ajudou um grupo de cobras a manter o seu sistema de defesa química único.

Cobra Rabdophis, comumente encontrada em toda a Ásia Oriental, adquire toxinas defensivas de suas presas – ao invés de fazer as suas próprias – e estas as tornam intragáveis para os predadores. No entanto, um grupo de espécies de Rhabdophis, nativas do sul da China, mudou sua dieta de sapos venenosos para minhocas inofensivas. Apesar disso, as cobras ainda parecem ter a mesma classe de toxina defensiva que os seus parentes derivam dos anfíbios. A análise química mostrou que as serpentes agora a originam do único outro organismo conhecido por produzir compostos de bufadienolide – pirilampos.

A descoberta foi feita por uma equipe internacional de cientistas liderada por Akira Mori da Universidade de Kyoto, que estuda as serpentes há mais de 20 anos. A pesquisa de Mori revelou que a maioria das espécies de Rhabdophis tem estruturas chamadas glândulas nucais nas quais armazenam toxinas obtidas de suas presas.

‘Foi Akira, que surgiu com a hipótese de que talvez as serpentes não estejam produzindo a toxina, mas na verdade estão consumindo sapos e armazenando ou sequestrando essas toxinas’, diz o colaborador de longo prazo de Mori, Al Savitsky.

Savitsky, que está baseado na Universidade Estadual de Utah, EUA, explica que quando a equipe começou a explorar as relações evolutivas entre as diferentes espécies de Rhabdophis, eles se depararam com um paradoxo inesperado. Nós determinamos que havia um grupo na China ocidental que mudou seus alimentos primários para minhocas, e ainda assim eles permanecem tóxicos com a mesma classe geral de toxinas – os bufadienolides”, diz ele.

Este achado desencadeou uma busca pela fonte das toxinas. A equipe analisou a glândula nucal e o conteúdo estomacal das cobras selvagens, assim como o comportamento das cobras cativas em relação a diferentes tipos de alimentos.

A estereoquímica dos compostos bufadienolides forneceu a pista crucial para o quebra-cabeça, diz Savitsky. Os bufadienólidos são uma classe de esteróides que perturbam a função das células musculares cardíacas. Enquanto a espinha dorsal esteróide dos bufadienólidos produzidos pelos sapos apresenta apenas anéis cis fundidos A e B, os compostos de vaga-lume também contêm estruturas transfundidas. A posição dos grupos acetil também confirmou que as toxinas armazenadas pelo rabdofis selvagem devem ter vindo dos pirilampos. Isto foi apoiado pela presença de larvas de pirilampos no estômago das cobras.

Snakes são conhecidos por usarem sinais quimiosensoriais ao selecionar as presas. Dada a dissemelhança entre sapos e pirilampos, a equipa sugere que os Rhabdophis comedores de vermes devem ter procurado activamente uma nova fonte de bufadienolides para manter a sua defesa quando a divisão evolutiva ocorreu há cerca de 13 milhões de anos. Para testar isso, eles realizaram testes de preferência química, apresentando amostras de compostos associados a diferentes animais de presa para as cobras, e analisaram a resposta das cobras usando uma medida chamada ‘pontuação de ataque tongue-flick’.

‘Quando as cobras enfiam a língua para fora, elas pegam moléculas voláteis que depois são entregues aos órgãos vomeronasal, e esses órgãos vomeronasal respondem preferencialmente a certas classes de compostos que estão associados à presa’, diz Savitsky. Ao contar o número de vezes que as serpentes abanam a língua, ou atacam botões de algodão com cheiro prévios, os pesquisadores deduziram as preferências dietéticas de diferentes espécies de Rhabdophis. Isto mais uma vez sublinhou o gosto dos comedores de vermes pelas larvas de vaga-lumes.

Os resultados ‘revelam um extraordinário exemplo de defesa química convergente’, nota Steve Mackessy, um especialista em veneno de cobra baseado na Universidade do Norte do Colorado. O que torna este estudo único é que, apesar desta grande mudança alimentar, a defesa contra toxinas seqüestradas é mantida, mas desta vez através de outra fonte de presas, os insetos lampiroides’, diz ele. Mackessy acrescenta que a combinação de análises químicas, alimentares e comportamentais fornece ‘um exemplo bem documentado de mudança alimentar extrema, mantendo um sistema de defesa química ancestral’.