A maioria dos animais sincroniza seus relógios biológicos com o ritmo diário do sol, mas o que acontece durante o inverno polar, quando o sol nunca se levanta acima do horizonte?
Pela Public Library of Science publicado por Phys.
De acordo com um estudo realizado por Jonathan Cohen, da Universidade de Delaware e colegas, a publicação de 19 de outubro na revista PLoS Biology, o krill ártico pode detectar pequenas mudanças na intensidade da luz durante os dias de inverno polares, permitindo-lhes manter seus ritmos biológicos diários . As expansões de alcance ao norte em resposta às mudanças climáticas podem forçar outras espécies marinhas a desenvolver adaptações semelhantes para prosperar neste ambiente extremo.
Os pesquisadores mediram a intensidade da luz do meio-dia durante os meses de inverno no arquipélago de Svalbard no Oceano Ártico, a partir de um observatório de luz baseado em terra e um navio de pesquisa marinha, e usaram gravações acústicas subaquáticas para monitorar as migrações diárias do Krill Ártico (Thysanoessa inermis). O krill é um tipo de pequeno crustáceo semelhante ao camarão que constitui uma parte importante da dieta de muitos animais marinhos de grande porte, como as baleias.
A disponibilidade de luz era apenas 2 vezes maior ao meio-dia do que à meia-noite no meio do inverno ártico, em comparação com uma diferença de 7 vezes durante a primavera e o outono. No entanto, o krill exibiu um forte ritmo circadiano, migrando para a superfície para se alimentar durante a noite polar e recuando para as profundezas para evitar predadores durante o crepúsculo do meio-dia.
Para investigar os mecanismos que sustentam essas migrações noturnas, os pesquisadores usaram uma técnica chamada registro de eletrorretinograma extracelular (ERG) para medir a sensibilidade visual do krill em laboratório. Eles descobriram que o krill era mais sensível à luz à noite do que durante o dia, indicando que eles são capazes de sincronizar seus ritmos circadianos com pequenas variações nas pistas de luz externas.
O aumento da sensibilidade visual à noite permite que o krill se aclimate a pequenas variações na intensidade da luz e mantenha seus ritmos diários de comportamento durante o inverno polar. Essas adaptações também podem ser essenciais na regulação dos ciclos mensais e anuais de comportamento e fisiologia, dizem os autores.
Cohen acrescenta: “Descobrimos que o ambiente de luz durante a alta Noite Polar Ártica tem um tempo complexo de ‘luz’ e ‘escuridão’ devido à luz proveniente do sol abaixo do horizonte, da lua e da aurora boreal. Enquanto esta luz é escuro e ao contrário do fotoperíodo típico em latitudes mais baixas, mostramos que é suficiente acertar um relógio biológico no krill , mostrando que este animal tem um dos ritmos biológicos mais sensíveis estudados até hoje. “
Mais informações: Cohen JH, Last KS, Charpentier CL, Cottier F, Daase M, Hobbs L, et al. (2021) Photophysiological cycles in Arctic krill are entrained by weak midday twilight during the Polar Night. PLoS Biol 19(10): e3001413. doi.org/10.1371/journal.pbio.3001413
