Algumas rãs acumulam até 100 vezes mais toxinas e estudo explica como isso evoluiu

Elas comem presas carregadas de substâncias que poderiam intoxicar outros animais e conseguem transformar essas toxinas em uma defesa contra predadores. Um estudo desenvolvido com participação de pesquisadores da USP, do Instituto Butantan e de instituições internacionais mostrou que esse mecanismo das rãs venenosas não apareceu de uma só vez. A capacidade foi construída gradualmente ao longo da evolução, passando por diferentes estágios de tolerância, retenção e até modificação química dos alcaloides ingeridos.

Os alcaloides são substâncias naturais encontradas, por exemplo, em formigas e ácaros que fazem parte da alimentação desses anfíbios. Para utilizar esses compostos como defesa, uma rã precisa conseguir ingeri-los sem se intoxicar, transportá-los pelo organismo sem destruí-los e armazená-los nas glândulas da pele.

Para entender como uma fisiologia tão complexa poderia ter evoluído, os cientistas ofereceram doses controladas de alcaloides sintéticos a diferentes espécies, desde rãs capazes de acumular grandes quantidades dessas substâncias até parentes que não apresentam a mesma defesa. Depois, acompanharam o destino dos compostos na pele, fígado e fezes dos animais.

De eliminar o veneno a guardá-lo na pele

Os experimentos revelaram pelo menos quatro estágios. No primeiro estão animais como Dryophytes cinereus, que praticamente não retêm as toxinas. O organismo metaboliza e elimina os compostos de maneira eficiente, impedindo que quantidades relevantes cheguem à pele.

O segundo estágio chamou especialmente a atenção dos pesquisadores. A espécie Allobates femoralis consegue ingerir os alcaloides sem se intoxicar e reter uma quantidade mínima na pele, embora ainda degrade grande parte do que consome.

Esse comportamento representa uma espécie de ponte evolutiva entre os animais que simplesmente neutralizam as toxinas e aqueles capazes de aproveitá-las como defesa. Segundo Adriana Jeckel, primeira autora do trabalho, mesmo espécies que não acumulam alcaloides demonstraram mecanismos eficientes para evitar a intoxicação.

Algumas acumulam até 100 vezes mais

O terceiro estágio aparece nas rãs capazes de sequestrar os alcaloides. Espécies como Adelphobates galactonotus e Dendrobates tinctorius não apenas toleram essas substâncias, mas conseguem transportá-las e armazená-las na pele.

Nelas, os pesquisadores encontraram concentrações de alcaloides entre 10 e 100 vezes maiores do que nas espécies pertencentes aos estágios anteriores.

Há ainda um quarto nível de especialização. Rãs como Dendrobates auratus e Ranitomeya ventrimaculata conseguem modificar quimicamente os alcaloides depois de ingeri-los.

Por meio de reações bioquímicas, essas espécies alteram a estrutura molecular das substâncias. Segundo os pesquisadores, essas modificações podem contribuir para tornar possível seu armazenamento no organismo ou evitar que os compostos originais sejam tóxicos ou degradados.

Experimento ajuda a reconstruir uma história evolutiva

A descoberta dos estágios intermediários reforça a hipótese de que a defesa química dessas rãs surgiu progressivamente. Em vez de aparecer pronta, ela teria partido de mecanismos de desintoxicação que, ao longo da evolução, passaram a permitir a retenção, o transporte e posteriormente a transformação dos alcaloides.

A investigação foi conduzida durante o doutorado de Adriana Jeckel no Instituto de Biociências da USP, com bolsa da Fapesp e participação do professor Taran Grant. Cientistas do Instituto Butantan e de universidades dos Estados Unidos e do Japão também participaram do trabalho.

Os resultados foram publicados na revista científica Proceedings of the Royal Society B e ajudam a explicar como animais que inicialmente precisavam se proteger das toxinas presentes em suas presas acabaram desenvolvendo a capacidade de incorporá-las ao próprio sistema de defesa.