O fenômeno conhecido como “The Blob”
Entre o final de 2013 e o início de 2016, uma massa de água do Oceano Pacífico Norte ficou até 3 °C acima da média, formando uma onda de calor marinho que se estendeu por cerca de 1 milhão de quilômetros quadrados. Essa anomalia, apelidada de The Blob, apareceu nos mapas de temperatura da superfície do mar como uma mancha avermelhada e em formato de ameba.
Em agosto de 2016, voluntários que monitoravam as costas de uma ilha próxima a Seattle encontraram, pela primeira vez no Puget Sound, o caranguejo-verde europeu (Carcinus maenas), uma espécie invasora já presente em seis continentes. Ecologistas sugerem que o calor extremo proporcionado por The Blob pode ter facilitado a chegada desse crustáceo à região.
Resistência neuronal do caranguejo-verde
Wolfgang Stein, professor de neurofisiologia na Illinois State University, e sua equipe observaram, em pratos de laboratório, que os neurônios do sistema digestório do caranguejo-verde mantêm um ritmo regular e coordenado mesmo em temperaturas mais altas do que aqueles de outras espécies de caranguejo. Essa robustez do sistema nervoso pode ser um dos fatores que permite ao caranguejo-verde competir com espécies nativas em ambientes aquecidos.
"O sistema nervoso é um dos principais impulsionadores da expansão animal."
— Wolfgang Stein
Stein ressalta que a tolerância à temperatura envolve diversos aspectos da fisiologia animal e não pode ser reduzida a um único mecanismo, mas destaca o papel central do sistema nervoso na capacidade de algumas espécies se expandirem para novos territórios diante do aquecimento global.
Direções para o avanço da neurociência climática
Segundo Martín Tresguerres, professor de biologia marinha da Universidade da Califórnia em San Diego, o campo precisa de pesquisas mais guiadas e de maior integração entre diferentes grupos taxonômicos. Estudar cada espécie individualmente é inviável; portanto, é necessário coletar dados que permitam prever quais animais serão mais vulneráveis ou mais resilientes às futuras condições climáticas.
Insights iniciais de outros modelos animais
- Caranguejo Jonah (Cancer borealis): pesquisadores do laboratório de Eve Marder na Brandeis University descobriram que a temperatura em que os neurônios do sistema entérico "travam" ou perdem a sincronia está correlacionada com a temperatura da água onde os animais foram coletados. O padrão foi percebido após um inverno unusually ameno, quando os caranguejos passaram seis meses em águas mais quentes do que o habitual.
- Medusa Clytia hemispherica: Brady Weissbourd, do MIT, registrou atividade neural de alta resolução nessa pequena medusa do Mediterrâneo. Ele identificou neurônios que influenciam a decisão das larvas de se fixarem e se transformarem em pólipos, além de observar como alterações na temperatura, oxigênio dissolvido e pH afetam essas funções.
- Peixe-zebra (Danio rerio): Florence Kermen, da Universidade de Copenhague, colaborou com colegas da Noruega e observou que, ao atingir uma temperatura crítica, os peixes perdem o equilíbrio, ficam confusos e acabam de barriga para cima. Logo após esse ponto, uma onda de spreading depolarization se propaga pelo cérebro, zerando o potencial de membrana de neurônios e células gliais.
- Andorinha-das-águas (Tachycineta bicolor): Kimberly Rosvall, da Indiana University, encontrou que populações de Indiana apresentam níveis mais altos de proteínas de choque térmico no cérebro do que aquelas de Alaska. Porém, filhotes submetidos a ondas de calor simuladas (bolsas de calor nos ninhos) não mostraram aumento dessas proteínas no cérebro, apenas no sangue, e ainda assim tiveram maior taxa de sobrevivência até a idade adulta.
Desafios e perspectivas futuras
Apesar dos avanços, muitos estudos permanecem descritivos. Stein afirma que, para que a neurociência climática se torne um campo preditivo, é necessário desenvolver modelos que antecipem quais espécies enfrentarão maior risco sob cenários de aquecimento futuro. Essa capacidade de previsão ajudaria a orientar esforços de conservação e manejo de ecossistemas marinhos e terrestres.
A integração entre fisiologia, ecologia e modelagem climática, aliada a abordagens multidisciplinares, pode transformar a forma como entendemos a relação entre mudanças ambientais e o funcionamento do sistema nervoso, abrindo caminho para estratégias mais eficazes de mitigação e adaptação.