Na busca por entender o mercado imobiliário dos caranguejos-eremitas, o biólogo Mark Laidre, do Dartmouth College, precisou ser criativo. Esses caranguejos estão sempre em busca de conchas maiores e melhores para morar, mas um bom abrigo vem com riscos. Às vezes, eles formam grupos para expulsar um ocupante de uma concha especialmente desejada. Quando conseguem, o maior membro do grupo reivindica a concha, deixando uma nova concha aberta para outro caranguejo ligeiramente menor, em uma cadeia de trocas até que todos tenham “melhorado de vida.”
Para avaliar melhor o equilíbrio entre o tamanho da concha e sua defensibilidade, Laidre colaborou com um engenheiro para criar a máquina de despejo de caranguejos-eremitas. O dispositivo segura uma concha ocupada e mede a força necessária para um cientista retirar o caranguejo (sem causar danos ou deixá-lo desabrigado). Essencialmente, é uma célula de carga portátil projetada para resistir ao sol, areia e umidade do ambiente de campo.
A força necessária para despejar um caranguejo-eremita é uma métrica vital, pois manter suas casas é questão de vida ou morte para eles. “Se você for despejado, há uma grande probabilidade de que o que sobra no final da cadeia seja algo pequeno demais para você entrar”, explica Laidre. Em sua área de estudo, uma praia na Costa Rica, um caranguejo desabrigado pode rapidamente sucumbir a predadores ou ao calor: “Você literalmente está condenado.”
A criatividade no estudo do comportamento animal
Estudar a mente de outros animais apresenta um desafio que psicólogos humanos geralmente não enfrentam: os “sujeitos” não conseguem dizer o que estão pensando. Para descobrir por que os animais se comportam de determinadas maneiras, os cientistas precisam elaborar experimentos criativos, muitas vezes projetando e construindo equipamentos experimentais do zero.
As invenções DIY dos cientistas variam de incrivelmente simples a extremamente complexas, todas adaptadas para responder perguntas específicas sobre a vida e a mente de diferentes espécies, de insetos a elefantes. Será que as abelhas precisam de uma boa noite de sono? O que as aranhas saltadoras acham atraente? Falcões gostam de resolver quebra-cabeças? Para questões como essas, equipamentos prontos não são suficientes.
A máquina de despejo foi inspirada pela curiosidade de Laidre sobre os caranguejos. Mas, às vezes, novas perguntas surgem de dispositivos ou tecnologias intrigantes, como outro de seus inventos: a sala de fuga para caranguejos-eremitas. Para Laidre, o essencial é garantir que a pergunta esteja conectada à vida dos animais.
A caixa de inovação para falcões
Pássaros inteligentes como papagaios e corvos são estrelas dos estudos sobre inteligência aviária. Agora, eles têm um novo rival: os falcões. Embora não sejam conhecidos por resolver problemas criativos, a ecóloga comportamental Katie Harrington, da Universidade de Medicina Veterinária de Viena, suspeitava que os caracarás estriados das Ilhas Malvinas eram diferentes. “Eles adoram investigar coisas”, diz ela. “São pássaros muito inteligentes.”
Para testar suas habilidades, Harrington se inspirou em uma “arena de inovação” projetada para cacatuas-de-goffin, membros da família dos papagaios famosos por resolverem problemas. Essa arena semicircular possui 20 caixas de plástico transparente contendo quebra-cabeças que liberam recompensas, como castanhas ou grãos de milho.
Como transportar a arena de dois metros para as Malvinas era inviável, Harrington projetou uma versão compacta, a caixa de inovação, com apenas 40 cm de largura, oito compartimentos e quebra-cabeças adaptados dos estudos com papagaios.
Os falcões adoraram. “Eles corriam a toda velocidade para participar”, conta Harrington. Os desafios incluíam derrubar pedaços de carne de carneiro balançando tábuas ou puxar galhos debaixo de plataformas. Alguns falcões resolveram quebra-cabeças que até cacatuas haviam achado difíceis.
De 15 falcões, 10 resolveram todos os quebra-cabeças, a maioria em apenas duas sessões. Harrington então criou novos desafios mais difíceis, mas alguns exigiam movimentos não naturais para os caracarás. Ela pretende continuar desenvolvendo tarefas que revelem o que esses pássaros são física e mentalmente capazes de fazer. “Eles estão dispostos a nos mostrar, desde que projetemos coisas boas o suficiente para isso.”
A caixa inteligente para guaxinins
Por que os guaxinins se adaptam tão bem à vida urbana? Uma teoria é que isso se deve à sua flexibilidade cognitiva. Para testar essa ideia, a ecóloga cognitiva Lauren Stanton, da UC Berkeley, adaptou um experimento clássico de laboratório chamado tarefa de aprendizado reverso. Nesse teste, um animal é recompensado ao escolher consistentemente uma das duas opções. Depois, a resposta correta é invertida, e a outra opção passa a dar a recompensa. Animais flexíveis aprendem a reagir mais rapidamente às mudanças.
Para testar guaxinins selvagens na cidade de Laramie, Wyoming, Stanton e sua equipe construíram caixas inteligentes equipadas com antenas para identificar animais previamente capturados e microchipados. Dentro da caixa, havia dois grandes botões, adquiridos de um fornecedor de fliperamas, que os guaxinins podiam pressionar para obter uma recompensa. Um Raspberry Pi, alimentado por bateria de motocicleta, registrava os botões pressionados e alterava o botão correto após nove escolhas corretas.
Muitos guaxinins — e até alguns gambás — participaram com entusiasmo, dificultando a coleta de dados limpos. “Tivemos múltiplos guaxinins tentando entrar na caixa ao mesmo tempo, até três ou quatro competindo pelo espaço”, conta Stanton. Surpreendentemente, os guaxinins mais tímidos e dóceis se mostraram os melhores aprendizes.
O rastreador ocular de aranhas saltadoras
O que intriga a ecóloga comportamental Elizabeth Jakob sobre as aranhas saltadoras é seu comportamento curioso. “Elas parecem estar sempre curiosas”, diz ela. Diferente de outros aracnídeos, que passam a maior parte do tempo imóveis em suas teias, as aranhas saltadoras são ativas, caçando presas e cortejando parceiros. Jakob está interessada no que ocorre dentro de seus cérebros minúsculos, do tamanho de uma semente de gergelim. O que importa para essas pequenas aranhas?
Para buscar respostas, Jakob observa seus olhos, particularmente os dois principais, que possuem visão em cores de alta definição no centro de suas retinas em forma de bumerangue. Ela usa uma ferramenta baseada em um oftalmoscópio, modificada há mais de meio século para estudar os olhos das aranhas saltadoras. Gerações de cientistas, incluindo Jakob e seus alunos da UMass Amherst, aprimoraram o dispositivo, transformando-o em um “mini cinema” que rastreia os movimentos dos tubos retinais por trás dos olhos principais das aranhas.
Uma aranha é posicionada diante do rastreador, enquanto um vídeo, como a silhueta de um grilo, é projetado pelas lentes diretamente em seus olhos. Simultaneamente, um feixe de luz infravermelha é refletido nas retinas da aranha e gravado por uma câmera. A gravação dessas reflexões é sobreposta ao vídeo, revelando exatamente para onde a aranha olhava. Jakob descobriu que, para uma aranha saltadora, quase nada é mais interessante do que um ponto preto crescendo em tamanho — possivelmente um predador se aproximando.
O rastreador ocular de Jakob também inspirou experimentos criativos de outros cientistas. O ecólogo visual Nate Morehouse, da Universidade de Cincinnati, usou o dispositivo para descobrir que as fêmeas de uma espécie de aranha saltadora não estão tão interessadas nas máscaras vermelhas brilhantes ou nas pernas verdes dos machos. Durante a corte, elas focam nos joelhos alaranjados deles. “Entender o que realmente importa para elas é muito interessante”, comenta Jakob.
A sala de fuga para caranguejos-eremitas
Os caranguejos-eremitas não se contentam com a melhor concha vazia que encontram — eles também remodelam seus lares. Com o tempo, cada novo habitante faz melhorias, como ampliar a entrada ou esculpir um interior mais espaçoso.
Mark Laidre, do Dartmouth College, estuda caranguejos e suas preferências por conchas há mais de uma década. Quando percebeu que poderia usar uma máquina de microtomografia computadorizada (micro-CT) para criar escaneamentos digitais tridimensionais de conchas, ele vislumbrou novas possibilidades experimentais. Ele escaneou conchas preferidas pelos caranguejos, alterou digitalmente suas características e, em seguida, imprimiu-as em 3D com plástico.
No experimento, os caranguejos foram colocados em uma caixa com uma pequena saída e tiveram que escolher entre duas conchas: uma espaçosa, mas com espinhos externos que a impediam de passar pela saída, e outra que cabia na saída, mas tinha protuberâncias espinhosas desconfortáveis no interior. “É, essencialmente, uma sala de fuga”, diz Laidre.
Quando não estavam presos, os caranguejos preferiam a concha confortável com espinhos externos. No entanto, sendo animais sociais, eles têm motivação para escapar do isolamento. Até o final do dia, mais de um terço conseguiu resolver o problema, mudando para a concha menor e escapando. Resolver problemas inéditos exige capacidade cognitiva, e Laidre suspeita que a diferença entre os caranguejos que escaparam e os que não conseguiram está em suas habilidades mentais.
O insominador de abelhas
Pessoas sonolentas são péssimas comunicadoras, mas será que o mesmo vale para abelhas melíferas? O entomólogo Barrett Klein, da Universidade de Wisconsin–La Crosse, quis investigar. Abelhas usam um sofisticado sistema de comunicação, a “dança de meneio”, para informar onde encontrar néctar. Abelhas cansadas seriam piores nessa dança?
Klein precisava de um método para manter algumas abelhas acordadas enquanto outras dormiam. Após descartar ideias como sacudir a colmeia ou usar jatos de ar, ele criou um dispositivo com ímãs de neodímio, que agitavam abelhas com finas lâminas metálicas coladas entre suas asas. O aparato, chamado de Insominador, usava uma colmeia estreita de vidro, permitindo que Klein rolasse os ímãs manualmente ao longo da noite.
O esforço valeu a pena: ele descobriu que abelhas sonolentas dançam de forma imprecisa e menos efetiva, o que pode enviar colegas para buscas infrutíferas. Estudos adicionais mostraram que outras abelhas rejeitavam rapidamente as danças desajeitadas, buscando melhores comunicadoras. Desde então, Klein automatizou o Insominador para evitar noites sem sono.
Betsy Mason
