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Como estrelas-do-mar conseguem se mover sem cérebro, mesmo em superfícies verticais, inclinadas ou de cabeça para baixo, usando um sistema descentralizado que desafia a lógica da biologia tradicional e intriga cientistas
As estrelas-do-mar, também conhecidas como estrelas-do-mar ou sea stars, são muito mais do que criaturas marinhas de aparência curiosa. Apesar de não possuírem cérebro nem um sistema nervoso centralizado, esses invertebrados conseguem se locomover com precisão impressionante por superfícies horizontais, verticais e até completamente invertidas. Rochas escorregadias, areia instável, vidro liso ou estruturas submersas não representam obstáculo para esses animais, que parecem desafiar conceitos clássicos da biologia do movimento.
A informação foi divulgada pelo site ScienceAlert, com base em um estudo conduzido por uma equipe internacional de biólogos e engenheiros e publicado na prestigiada revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Segundo os pesquisadores, o segredo está em um sistema de locomoção altamente adaptativo e descentralizado, que funciona sem qualquer tipo de comando central.
Diferentemente da maioria dos animais, que dependem de um cérebro para coordenar músculos e movimentos, as estrelas-do-mar utilizam centenas de pequenas estruturas hidráulicas que operam de forma quase autônoma. Esse mecanismo não apenas permite a locomoção, como também garante adaptação instantânea a diferentes desafios mecânicos impostos pelo ambiente.
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O papel dos pés hidráulicos e do sistema vascular aquático na locomoção
Na parte inferior de cada braço da estrela-do-mar existem fileiras de pequenos pés tubulares, conhecidos como tube feet ou podia. Esses pés fazem parte de um sistema chamado sistema vascular aquático, responsável por bombear fluido internamente e gerar movimento. Cada pé é composto por um tubo muscular flexível e uma extremidade achatada, semelhante a um disco, capaz de aderir às superfícies.
Além disso, a extremidade desses pés libera uma substância adesiva rica em proteínas, uma espécie de “cola biológica”, que permite fixação firme ao substrato. Em seguida, outro composto ajuda a soltar o pé, possibilitando o próximo passo. Esse processo ocorre centenas de vezes de forma coordenada, mesmo sem qualquer controle centralizado.
No caso da espécie Asterias rubens, uma das mais comuns e estudadas, cada braço possui quatro fileiras de pés tubulares. Isso significa que, para se mover, o animal precisa coordenar o movimento de centenas de pés independentes. Ainda assim, a locomoção ocorre de maneira fluida e eficiente, o que chamou a atenção dos cientistas.
Curiosamente, os pesquisadores observaram que o número de pés em contato com o solo não altera significativamente a velocidade do deslocamento. O que realmente influencia o ritmo é o tempo de adesão de cada pé à superfície, um dado fundamental para entender como a estrela-do-mar regula seu movimento.
Experimentos revelam adaptação sem controle central
Para analisar esse fenômeno em detalhes, os cientistas desenvolveram um experimento inovador em laboratório. As estrelas-do-mar foram colocadas para caminhar sobre uma superfície de vidro altamente refrativa e iluminada. Sempre que um pé entrava em contato com o vidro, ocorria uma alteração na refração da luz, criando um ponto luminoso que indicava exatamente onde havia contato.
Essa técnica, já utilizada anteriormente para estudar os pés de insetos, animais e até humanos, permitiu mapear com precisão quais pés estavam ativos durante a locomoção. Os resultados foram surpreendentes. As estrelas-do-mar mantinham praticamente a mesma velocidade independentemente do número de pés em contato com a superfície.
No entanto, quando o tempo de adesão aumentava, a velocidade diminuía. Isso levou os pesquisadores à conclusão de que o controle do movimento não depende de neurônios centrais, mas sim de respostas locais ao esforço mecânico. Em outras palavras, cada pé “decide” quanto tempo permanecer preso ao solo com base na carga que está suportando.
Para confirmar essa hipótese, os cientistas colocaram pequenas mochilas com peso adicional nas estrelas-do-mar. Os acréscimos correspondiam a 25% e 50% do peso corporal total do animal. Como esperado, o peso extra fez com que cada pé permanecesse aderido por mais tempo, reduzindo a velocidade de locomoção, mas sem comprometer a coordenação geral.
Locomoção invertida e implicações para a ciência e a engenharia
O estudo também analisou a capacidade das estrelas-do-mar de se moverem de cabeça para baixo, caminhando literalmente pelo “teto” do ambiente experimental. Tanto os testes práticos quanto as simulações computacionais mostraram que, quando invertidas em relação à gravidade, as estrelas ajustam automaticamente o comportamento de contato dos pés.
Segundo os autores, essa adaptação reforça a ideia de que o sistema de locomoção das estrelas-do-mar é robusto, flexível e descentralizado, permitindo que o animal navegue por terrenos variados sem depender de um centro de comando. Trata-se de uma estratégia evolutiva altamente eficiente, especialmente para ambientes marinhos dinâmicos e imprevisíveis.
“Juntos, nossos resultados demonstram que as estrelas-do-mar adaptam sua locomoção às exigências mecânicas do ambiente modulando as interações entre os pés e o substrato”, afirmam os pesquisadores no artigo. Esse tipo de inteligência distribuída desperta interesse não apenas na biologia, mas também na robótica, na engenharia de sistemas autônomos e no desenvolvimento de máquinas capazes de operar em ambientes extremos.
Ao revelar como um animal sem cérebro consegue realizar tarefas complexas, o estudo desafia conceitos tradicionais sobre controle motor e abre novas possibilidades para tecnologias inspiradas na natureza.
