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Certo! Então, o título da palestra é "Como as moscas veem o mundo".
Por isso quero que nos próximos 40 minutos vocês pensem como moscas, tudo bem?
Quero que vocês sejam capazes de enxergar o mundo como uma mosca, não como um ser humano.
-E que reajamos como uma mosca...
-Sim, e que reajam como moscas!
E também desejo que vocês desenvolvam uma apreciação...
Digo... ninguém gosta de moscas! Quantas pessoas gostam de moscas?
Não muitas... só alguns poucos.
Nós temos uma longa história com as moscas...
Oh, sim, essa é uma foto antiga do Gil... da época do colégio, talvez.
Bem, as moscas que conhecemos, geralmente vivem em nosso lixo, em nossas fezes, em nossos refugos...
moscas são muito boas em viver em, vocês sabem, coisas desagradáveis apodrecendo.
E nós, humanos, produzimos muitas coisas desagradáveis apodrecendo... Então fazemos muitas moscas felizes.
E, provavelmente, como eu quis demonstrar nessa montagem,
que à milhares de anos, este tem sido nosso comportamento de interação com as moscas.
Então, quero demonstrar qual seria o ponto de vista delas sobre o momento em que tentamos pegá-las.
Por isso em meu laboratório desenvolvemos estudos sobre como é a visão de ser atacado dessa maneira.
Esta é uma foto que foi publicada quando nossa pesquisa foi publicada.
E pareceia uma publicação normal, mas diversos jornais no mundo, incluindo o "London Daily Mail"
Publicaram diversas histórias por ai, dizendo que havíamos descoberto um novo jeito de matar moscas
Na mesma época que a pesquisa foi publicada, o presidente Barak Obama foi filmado mostrando que sabe como pegar uma mosca.
Ele não apenas a esmaga, ele se orgulha, e....
Vejam, a pobre mosca está ali.
É muito triste...
Mas, para que você pudesse observá-las em sua escala de tempo... meu laboratório fez registros em vídeos de alta velocidade.
Filmamos moscas com uma velocidade tão alta quanto 8.000 quadros por segundo. (em uma câmera comum são 24 quadros por segundo)
E você pode ver essas decolagens elegantes. E aqui está como a mosca voa quando você a persegue com um mata-moscas.
Ela pula no ar rapidamente, começa a bater suas asas, e inicialmente está fora de controle...
E agora você vê que está fora de foco, mas ela começa a voltar ao controle gradualmente, e acaba seguindo seu rumo.
Agora, essa sequência toda... daqui até ali...
É mais rápida que o tempo que você leva para piscar seu olho... certo? Literalmente mais curto que o piscar de um olho.
Cerca de 100 milissegundos. Um décimo de segundo essa sequência toda...
Isso lhe dá uma sugestão do quão rápido os olhos da mosca funcionam para controlar esses comportamentos.
E são tão rápidos que elas pedem ver se um mata-moscas está vido dessa ou daquela direção.
Então um de meus alunos fez um experimento, onde ela atacou a mosca sempre da mesma direção e mediu qual a direção que a mosca fugia.
E vocês podem ver que... a mosca é.... muito boa em fugir do mata-moscas.
E, novamente, tudo a cerca de 100 milissegundos todo esse comportamento.
E sabemos que tudo que a mosca está fazendo é enxergar esse movimento e pular, porque...
Se você fizer um experimento muito cruel; você pode pegar uma mosca e cortar suas asas,
E, se você atacá-la de novo com o mata-moscas, isso é o que a pobre mosca faz:
Ela pula, no ar, pra longe do mata-moscas. Certo? Então, como ela faz isso?
Mostro a vocês algumas sequências, em cada uma vocês podem ver que...
Esta mosca está olhando para esta direção, esta outra para aquela direção, e esta última aquela direção.
E elas são atacadas por este lado. Então observe o que essa mosca faz com atenção para suas perninhas.
Vocês verão que... ela abaixa esse par de pernas, coloca esse outro para frente, veem?
E agora se empurra com o este par, se movendo para trás. Veem? Dessa forma, essa mosca se joga para trás!
Agora essa outra mosca está de frente para este lado, e isso fará com que ela movimente aquele par de pernas para trás,
Assim ela vai voar para esta direção. Veem?
E ela vêm para cá; agora essa outra mosca vai fazer um movimento complicado, como um samba... e....
Ela vai... novamente... se movimentar para o meu lado...
Então vocês veem... opa... em cada uma dessas sequências a mosca é capaz de fugir do mata-moscas.
Mas em algumas vezes tentávamos acertar as moscas enquanto estavam no ar, não no chão, certo?
elas também eram boas em sempre escapar voando.
Então, para estudar isso nós construímos esse sistema, que tem essas câmeras de alta velocidade,
e uma pequena arena com luzes, com luzes eletrônicas,
e quando uma mosca voava para perto da arena, criávamos a imagem de um mata-moscas, e ligávamos essas câmeras.
E para nós o experimento era simplesmente assim: flip!
Mas, de novo, com esse vídeo de alta velocidade, isso é o que a mosca estava fazendo,
então, ela está sendo atacada daqui, e veja, como ela se vira rapidamente e foge do mata-moscas,
Isso é muito melhor que nossas melhores aeronaves à jato!
E aqui está essa sequência como uma montagem.
Aqui, aqui e aqui é o momento em que a mosca percebe o mata-moscas e se inclina para curvar como um avião,
ela rola, e muda sua direção.
E eu posso mostrar isso porque temos dados de 3 câmeras
Então pudemos reconstruir muito corretamente o que a mosca está fazendo,
e vocês podem ver como ela rola seu corpo para mudar seu percurso de voo, certo?
E nossos olhos... eles são ruins, nós não enxergamos nada durante esse instante.
Esta é uma outra sequência que não é uma mosca sendo atacada por um mata-moscas,
mas duas moscas prestes à colidir, E vocês podem reparar que
elas se desviam de forma muito elegante como se fosse um balé aéreo.
Então, como as moscas percebem esse comportamento? Como elas percebem o mata-moscas se aproximando?
Moscas têm uma vasta gama de sensores sobre todo o seu corpo.
Elas têm uma antena muito sensível, isto é o nariz delas, elas sentem os odores,
elas sentem o vento com essa estrutura chamada de "bracelete*"
Elas tem olhos sobre os quais vou falar muito daqui pra frente. São olhos compostos.
Elas tem um segundo conjunto de olhos no topo de sua cabeça, chamados "Ocelos".
E os ocelos são muito importantes para vários reflexos. Suas asas não são apenas para a aerodinâmica,
mas elas têm pelos sensoriais por toda sua extensão. Elas podem sentir o sabor pelas suas asas.
E elas podem sentir vibrações com suas asas.
Elas têm uma estrutura aqui, chamada de "Halteres", que funcionam como giroscópios,
Eles batem rápido durante o voo, e dão ao animal equilíbrio sobre sua rotação.
Se vocês cortarem essa estrutura, a mosca não poderá voar.
E todas as moscas, todas as moscas verdadeiras, traz em sua identidade científica o nome Diptera.
"Duas asas"
E elas só tem duas asas por que este par de asas superiores se modificou em giroscópios,
estes são, na verdade, asas que se tornaram sensores.
Agora, toda essa informação é processada dentro da cabeça, no cérebro, e...
Eu vou falar mais sobre o cérebro, mas ele é do tamanho de um grão de sal em uma mosca-das-frutas.
Ele é muito, muito pequeno mas é capaz de operar todos esses comportamentos.
Mas se vocês olharem para este cérebro aqui, aqui, aqui e aqui, está envolvido pela visão, quer dizer
Dois terços do cérebro estão envolvidos com o processamento da visão.
Então agora eu realmente quero falar dessas duas belas estruturas,
Os olhos da mosca.
Agora, o que uma mosca vê quando alguém usa um mata-moscas para atacá-la? Então essa é uma caricatura
de um famoso cartunista americano, Garry Larson, e...
Esta é a ideia dele sobre a última visão da mosca antes de morrer. Isto é...
Ela vê vários, vários mata-moscas vindo em sua direção. Então quantos aqui acham que isso é verdade?
É verdade? Veremos, mas talvez... Veremos...
Então, primeiro vamos dar uma olhada sobre como a visão evoluiu. A visão evoluiu à muito tempo...
Nos primeiros organismos eucarióticos.
E isso nos ajuda a compreender como a visão começou a evoluir, e a entender a visão da mosca.
Então vamos voltar no tempo para esta época aqui, onde talvez aparecem as primeiras células com núcleo.
Numa idade próxima à 2 bilhões de anos atrás.
Provavelmente o primeiro tipo de visão surgiu em células ciliadas. Então, essas células têm cílios, e,
também, um flagelo. Elas são células solitárias, mas desenvolveram pigmentos visuais,
que pode perceber a luz. E os pigmentos estavam cobrindo totalmente, no início,
mas acredita-se que todos eles migraram para esta superfície
então apenas esta parte poderia perceber a luz, e então abaixo dela ouve acúmulo de pigmentos.
Dessa forma a luz que chega por aqui é percebida, mas a luz vinda de daqui de baixo não é.
Porque aqui o pigmento ficou ausente.
Agora este organismo desenvolveu uma sensibilidade direcional à luz.
Ele percebe a luz que vem de uma direção mas não da outra.
E no que as pessoas acreditam?, e este é um trabalho de um colega
Detlev Arendt, que estudou esse processo, originalmente com animais multiciliados, então com muitas células,
E eles têm essa estrutura que se repete, com essa fotoproteína, esse fotopigmento, sobre o epitélio.
Mas então os trabalhos, as tarefas foram sendo divididas entre as células,
Então você acaba tendo células que são especializadas em movimento,
e células que são especializadas em perceber apenas a visão.
E quando esse processo continua, temos essas células que são apenas usadas para a visão,
e células usadas apenas para se movimentar. E agora essas células precisam enviar informações para o motor.
Então, você acaba terminando com células que produzem as proteínas de fototradução,
e células que produzem apenas o fotopigmento.
Então você tem um olho muito, muito simples que diz ao motor o que ele precisa fazer.
Então isso é o que acreditamos ser o sistema original, o olho original.
E, mesmo hoje, ainda parecem existir exemplos,
aqui está um verme poliqueta, e essa é a larva do verme.
E a larva têm essa faixa de cílios e pode ficar nadando por aí,
e nessa faixa você encontra basicamente esse arranjo, onde encontramos um fotorreceptor,
com um fotopigmento, chamados de rabdômero e axônio,
que mandam informações para as células ciliadas que, então, movem o animal por aí.
É um sistema muito simples onde a luz pode controlar a mobilidade.
Provavelmente este é o sistema visual mais simples que podemos encontrar.
Para tornar mais complicado, vocês podem juntar todas essas células receptoras e envolvê-las por um epitélio.
Então quando vocês a envolvem com epitélio, algo mágico acontece, pois de repente vocês criam uma câmara,
e você pode produzir uma imagem do mundo. E há, basicamente, dois jeitos de fazer isso,
Vocês podem erguer esse epitélio todo deixando esse pináculo*.
e talvez, alguém aqui tenha tido a experiência de fazer uma câmera de latinha, alguma vez na escola.
É preciso focar melhor, fica tudo muito embaçado.
Mas uma estratégia melhor é adicionar uma lente, porque com ela se coleta muito mais luz.
Mas estas estratégias primitivas ainda hoje são encontradas, este aqui é um Nautilus,
não há lente no olho do Nautilus, só um pináculo*.
Então ele tem um olho que tem um modelo basicamente como este aqui.
e, provavelmente, o primeiro organismo a desenvolver uma lente foi uma medusa,
como essa cubo-medusa, essa é uma medusa venenosa.
E cada uma dessas coisinhas aqui são estruturas visuais, e ali está um lindo olho, com uma boa lente.
Isso permite o animal enxergar e praticar certos comportamentos.
Então esses são olhos muito simples, mas e quanto aos olhos da mosca?
Bem, uma coisa muito importante aconteceu há mais ou menos 600 milhões de anos atrás, no período Cambriano.
Nós vemos organismos como esse trilobita, um organismo com casca dura. E temos um bom registro fóssil deles.
E é neles que podemos ver pela primeira vez nos fósseis, o surgimento de um novo tipo de olho, os olhos compostos.
ou como "olo composto"? "olo compousto"!
Então isso é um fóssil, essa é a fotografia de um fóssil, e vocês podem observar
que cada coisinha dessas é realmente uma lente.
E é um sistema bonito, porque... o animal... a programação de desenvolvimento... descobre como programar a construção de um desses
e então consegue replicar, para fazer toda uma camada.
Esses tipos de organismos foram muito bem sucedidos. Esse era o grande tubarão-branco da época, esse era o predador do topo da cadeia no Cambriano.
Eles eram tão grandes quanto àquela mesa. E eles tinham olhos compostos maravilhosos.
E vocês podem ver ainda hoje, esse é um animal comum onde eu cresci, esse é o Limulus polyphemus, o caranguejo-casco-de-cavalo
e aqui você pode ver seu lindo "olo composto" com módulos de divisórias, chamados "Omatídeos" e nós vamos falar disso, mas...
quero lhes dar uma boa impressão de como isso foi importante evolutivamente falando.
Nós sabemos muito sobre os genes que realmente controlam este processo, que controlam a formação dos olhos.
E há um gene muito importante na formação do olho, chamado PAX6, o nome não é importante, mas chama-se PAX6
é, também, crítico para a formação de nossos próprios olhos. Esse mesmo gene. Se um ser humano não tiver o gene PAX6
seus olhos não se desenvolvem.
E em moscas como a Drosophilla, onde vocês podem controlar a expressão dos genes, há algumas coisas bem loucas que se pode fazer.
Esta é uma foto de uma mosca e vocês podem ver aqui seu olho composto, mas aqui há outro olho composto, em sua antena.
Sobre seu nariz! Por que a antena foi induzida a expressar esse gene PAX6,
e o gene pode criar um olho completamente improvável numa área do corpo que nunca esteve relacionada com a produção de um olho.
E vocês podem, inclusive, inserir um gene humano na mosca, fazendo com que ela forme um olho,
-então esse gene é muito, muito antigo.
-Sim, nós podemos inserir toda uma série de informações genéticas
-Sim, de forma tópica, sim. Nós podemos fazer essa expressão do olho acontecer em outros locais na mosca, diferentes do olho,
como na perna, na antena que produziriam essa estrutura.
Quero dizer, ela não está conectada ao cérebro mas já apresenta todos os rudimentos de um olho
Essa é uma das razões pelas quais as pessoas acreditam que a formação do olho é muito antiga...
Certo, agora vamos às moscas!
Moscas como todos os outros artrópodes, como todos os outros insetos, produzem olhos lindos, aqui estão diferentes espécies,
e vocês sabem, estão aqui no meio da floresta chuvosa podem ver exemplos maravilhosos.
Estes aqui são de uma Drosophilla, vocês podem ver como é meio sem-graça.
Estes aqui são de um Tabanídeo - nós chamamos de mutuca*
Aqui temos um Bibionídeo, todas são moscas maravilhosas.
Mas todas elas têm essa mesma estrutura, esses olhos compostos por omatídeos.
Este aqui não é uma mosca, logo voltarei a falar sobre esse, alguém aqui sabe o que é isso aí?
Esta é uma libélula*.
E essa estrutura toda é o olho. Toda a cabeça é coberta pelo olho.
E este é o olho de maior resolução entre os olhos compostos já encontrado.
Queria que vocês soubessem um pouco sobre como sei a respeito disso, mas apreciem isso:
os omatídeos são tão pequenos que não dá pra vê-los mas isto é um olho composto.
Note como eles são conectados no topo, então o animal pode enxergar muito bem acima dele.
E para os especialistas, essa pequena coisa escura é chamada de pseudo-pupila.
E esses são os omatídeos que estão visualizando vocês na direção dessa bela mulher aqui,
a libélula está olhando diretamente para aí.
Certo, e como é essa estrutura exatamente?
Os olhos compostos são formados por essas unidades individuais, chamados de omatídeos
Omatídeo no singular, omatídeos no plural,
e eles são muito, muito longos e a maior parte deles é o fotorreceptor,
que efetivamente capta a luz, e esses são os cílios que os mantém unidos.
E porque eles são tão compridos? Eles são assim porque quando os fótons entram,
isso aumenta a probabilidade de se capturar um, certo?
Eles evoluíram para ser compridos e finos porque capturar um fóton não é fácil.
E você quer aumentar as chances disso acontecer, então há milhares de proteínas, os fotopigmentos,
distribuídos ao longo dessa lateral, todos querendo capturar um fóton à medida que eles vão passando por aqui.
Agora, também para aumentar a probabilidade, vocês podem perceber num corte transversal,
que não há apenas um fotorreceptor, mas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , tipicamente 8 fotorreceptores como as pétalas de uma flor,
todos longos e finos e essa região aqui, o centro, é chamado de "Rabdômero",
e é nessa região que todos os cílios fotossensíveis estão aderidos, enquanto o resto da estrutura
atua como um guia da luz, como a fibra óptica.
Então um fóton entra e é rebatido pelas paredes até ser finalmente capturado.
Então é um aparelho muito, muito lindo,
e é claro que contém uma lente, no topo. É dividida em duas partes, a córnea e o cone.
Então há também o pigmento, lembrem do fotopigmento que não permite que a luz seja recebida quando vem desta direção,
e isso deixaria a imagem borrada, por isso só deixa passar a luz que vem apenas dessa direção.
Então a informação é transmitida para o cérebro pela base.
E aqui podemos ver como são os cílios sensores nos rabdômeros.
Uma pequena extensão coberta de cabelos densamente empacotados com os fotopigmentos.
Este é de uma Drosophilla, e esse é o nosso próprio, de fotorreceptores humanos, dos cones.
É de onde recebemos a visão colorida... Opa. Mas é a mesma, é a mesma lógica,
a membrana repete várias vezes essas dobras aumentando muitas vezes a chance de capturar um fóton quando ele entra.
Isso torna a luz, ou melhor, os fotorreceptores muito sensíveis. O problema é que numa noite de lua nova,
há 10 elevado à 10 menos prótons, fótons, melhor dizendo, atingindo nossos olhos em relação ao dia.
Então são 10 zeros representando essa magnitude de intensidade luminosa. Nenhum outro sistema sensor
é capaz de de lidar com tamanha variação de estimulo. Por isso é um problema único para a visão.
Agora, essa parte é mais para especialistas, mas lembrem que fizemos um corte transversal aqui,
e vimos os fotorreceptores dispostos em forma de flor.
Bem, mas cada inseto faz isso de uma forma um pouco diferente.
Vocês podem observar aqui diferentes organismos, mas em cada caso a região fotossensível está no centro.
Aqui temos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 células, e é aqui que estão os sensores de fótons.
O único que totalmente diferente disso é o das moscas. Nas moscas a região sensível de cada omatídeo,
estão separados. Chamamos isso de rabdômeros separados, e eles são exclusivos das moscas, dos Dípteros.
Não vou entrar muito em detalhes sobre o que é, mas isso torna esses olhos muito mais sensíveis que os outros olhos.
Permite que as moscas enxerguem em ambientes com muito pouca luz, e, por consequência, muito rápido.
Aqui temos novamente essa figura, e aqui uma eletro micrografia, e esses são os rabdômeros. Isto é tipo...
Você mostra isso para qualquer especialista em visão no mundo e eles diriam: "Mosca!". Eles sabem que é uma mosca. É a única coisa que pode ser.
E há 6 fotorreceptores: 1, 2, 3, 4, 5, 6 do lado de fora, e um... na verdade dois no meio porque estes dois estão empilhados juntos.
Nós chamamos isso de R6: 1, 2, 3, 4, 5, 6 e R7 e 8.
Vou mostrá-los daqui a pouco, mas esses caras são sensíveis ao movimento. Por isso as moscas conseguem enxergar tão rápido.
Os fotorreceptores centrais são responsáveis pela cor. Então as moscas conseguem enxergar a cor e ver o movimento.
Essas células não conseguem ver a diferença entre azul e verde. Ou amarelo e laranja. Mas os receptores 7 e 8,
um é sensível ao ultravioleta, e o outro é sensível à... um outro fotopigmento, dependendo de sua posição no olho.
Então é uma estrutura complexa e cada omatídeo é responsável por diferentes funções. E no topo do olho, aqui...
na margem dorsal, há essa camada de células responsável por enxergar a luz polarizada.
Então... de várias maneiras as moscas tem multiplos olhos intercalados.
Agora, sobre a informação... Essa é a forma como todos os fotorreceptores estão dispostos. A informação deve passar ser direcionada para o cérebro,
de uma forma muito organizada. Se diz retinotópico... Via organizada retinotópica!
Então as informações recebidas de diferentes direções é preservada por todo o caminho até o cérebro.
E, essas são imagens lindas, são simpáticos truques genéticos usando aquelas proteínas fluorescentes de medusas.
Proteína fluorescente amarela, e isso é para mostrar essas conexões.
Esses são os fotorreceptores e a retina se projetando de forma muito organizada diretamente sobre essa parte do cérebro, chamada medula.
Essas células se projetam sobre o lóbulo, que se projeta novamente... e a informação é preservada... no espaço.
Então agora podemos retornar aqui. E isso não é o que uma mosca vê, diante de seus olhos, certo?
A informação em um olho composto produz uma única imagem do mundo, ela só faz isso usando múltiplas lentes.
Agora, para chegaremos lá... fizemos medições cuidadosas sobre olhos de Drosophilla,
Verificando o número exato de omatídeos e para que direção aponta no espaço, e esta foi uma espécie de projeção localizada,
preparada para esta palestra por alguém de meu laboratório, e pra isso usamos essa imagem.
Então todos vocês já sabem o que ela representa, certo? O que é?
-Um time de futebol brasileiro? -Você já tinha visto, isso é trapaça!
-Ele não viu! -Certo, certo.
Então isso seria, a grosso modo, como uma mosca veria.
E que tal essa?
Isso é uma libélula*. E, claro, isso seria visto dessa maneira pela mosca.
Mas percebam como é uma imagem de baixa-resolução do mundo. E que no olho de uma Drosophilla, cada omatídeo enxerga um ângulo de 5°.
De espaço visual. Apenas cerca de 5°. E na libélula, esse ângulo pode ser menor que 1,5°.
Mas há outras coisas a respeito da visão da mosca. Se formos olhar o que o olho esquerdo pode ver, e o que o olho direito pode ver,
concluímos que cada olho pode enxergar quase 180°. Apenas sobra esse pequeno ponto cego.
Mas em algumas espécies esse ponto cego nem existe, é uma visão completamente panorâmica.
Em nossa visão podemos enxergar cores apenas esse espaço estreito, já as moscas possuem toda essa visão panorâmica.
Por outro lado as moscas possuem apenas uma pequena sobreposição binocular. Uma das coisas que isso significa é
que as moscas não podem utilizar a percepção da profundidade estereoscópica. Certo?
Então as moscas precisam usar outros truques para dizer, por exemplo, se o Gil está mais perto que o Claude, certo?
Então, essa é uma fotografia do apartamento de um de meus alunos, com uma lente panorâmica, certo?
Eu sei que... ele não lava a louça faz tempo, vocês podem ver aqui.
Mas essa aqui é uma imagem muito mais fiel de como o mundo se parece agora, porque agora temos a noção de que
isso aqui está quase atrás da mosca agora, e isso também está atrás da mosca. Ela tem uma perspectiva muito panorâmica.
Agora, e se nós tivéssemos olhos compostos?
Essa é uma figura famosa feita por Kuno Kirschfeld, que fez importantes medições sobre a visão das moscas,
e publicou em alemão, que estudei brevemente. E ele fez essa figura que...
Se vocês pensarem num olho composto que ganha cada vez mais resolução, para que um omatídeo focalize um ângulo estreito no espaço,
ao invés de um ângulo muito aberto, vocês precisam ter... a curvatura precisa ser cada vez menor, então o olho precisa ser cada vez maior.
Então, em outras palavras, quanto mais achatado o olho, maior é a resolução de um olho composto.
E isso foi criado porque para se ter a mesma resolução de nossa fóvea, vocês precisariam ter a cabeça com 1 metro de diâmetro.
Isso é um pouco de bobagem, mas na verdade vocês podem dizer qual desses é o melhor predador,
então essa região do olho tem maior sensibilidade que essa região, porque é mais achatada.
E esse cara, a libélula, tem grande parte da cabeça achatada, e isso é muito característico de quem enxerga com maior resolução.
Isso faz algum sentido?
Certo, então ai vão algumas coisas sobre como as moscas usam seus olhos.
Se vocês voassem, se fossem animais voadores espalhados pelo mundo,
quando nos movemos, o mundo se move através de nossas retinas. Chamamos isso de fluxo óptico.
Então quando o animal se move para frente, seu mundo irá se espalhar em torno dele, certo?
Então essa mosca no deserto, esse cactos se move desse lado, aquele cactos se desloca praquele outro lado,
coisas mais longe se deslocam mais devagar, coisas perto se deslocam mais rápido, formando esse padrão complicado de movimento.
E quando nós giramos vemos o mundo girar ao nosso redor,
e as moscas controlam o seu voo, medindo cuidadosamente o movimento. Portanto o movimento é muito importante para ela.
E, de fato, há uma região no cérebro, chamada placa lobular. É a região mais estudada do cérebro de uma mosca.
Esse é um esquema de um colega meu, o Axel Borst.
Aqui é a retina, onde os fótons são captados. A informação é passada para a lâmina, para a medula,
aí vocês veem essa região, com esses neurônios lindos, sensíveis à todo esse espaço visual,
e eles são muito, muito sensíveis à esse padrão de fluxo óptico.
Então esses são chamados de neurônios da placa lobular.
Recentemente se tornou possível medir o funcionamento dessas células enquanto a mosca está voando.
Aqui está uma imagem dessas células sensíveis ao movimento, e aqui está uma mosca que está voando presa mas vendo um tipo de videogame.
Mas nós temos um eletrodo, que na verdade está registrando o funcionamento de uma dessas células, enquanto ela está executando esse comportamento,
então, então aqui vocês veem a oscilação da membrana, enquanto há movimentação da imagem da esquerda para a direita,
porque essa célula é sensível ao movimento horizontal.
Muito da capacidade de processamento do cérebro da mosca está envolvido com a detecção de movimento, porque ela é muito importante para um animal voador
E, eu mostrei isso para os que assistiram minha palestra de ontem, mas de novo, para lhe dar a sensação do que é ser uma mosca,
e o resto da palestra é focada nisto, isto era do meu pós-doutorado anterior.
Nós construímos essa câmara onde podíamos gravar as moscas se movimentando por aí, com muitas câmeras.
E aqui vocês têm oito vistas, e podem observar esse pequeno círculo, certo? É a mosca, e está voando, explorando essa câmara.
Isso parece com chaminés, mas são apenas postes, certo? E aqui está a trajetória da mosca, enquanto ela está voando pelo espaço.
O sistema de postes era um grande desafio, mas porque nós sabíamos onde a mosca estava, e tínhamos um modelo preciso do seu olho,
então aqui está o que a mosca fez, e aqui o que ela podia ver enquanto ela voava.
O que eu quero é que vocês sintam como é esse fluxo óptico. O mundo está sempre se movendo.
E a mosca está usando esse fluxo óptico para ver esse poste aqui, enquanto eles parecem dançar pela retina.
E ela sabe que está quase a ponto de colidir com a parede quando aumenta a velocidade do fluxo óptico.
Então agora vocês estão se aproximando da sensação de como é ser uma mosca? Talvez um pouquinho?
O que as moscas estão... Essas são apenas moscas que estudei, as Drosophilla, vocês sabem, amam todo tipo de fruta apodrecendo, como tem embaixo do pé de mangueira aqui,
são moscas que passam a vida não voando por aí, mas rodeando um ponto como uma horda, uma manada de forrageadores.
Mas o movimento, nesse caso, também é importante. Então nós também demos um jeito de usar uma câmera para registrar o movimento de uma mosca sobre um tipo de fruta artificial.
E, vou mostrar para vocês, aqui deve haver umas 50 moscas.
E desenvolvemos um sistema de computador capaz de rastrear moscas individualmente, e podemos dar a elas diferentes cores.
Aqui temos uma vista centrada na mosca, em linguagem matemática chamamos isso de "lograngio*", isso é apenas pra sabichões, mas
Isso lhe dá algumas impressões, sabem, as moscas tem um sistema social complicado, elas estão verificando a posição de cada uma.
Agora as meninas estão sendo mostradas em vermelho e os meninos em azul, porque colocamos 25 machos e 25 fêmeas.
E por um minuto vamos focar nesse cara em verde está bem aqui, a mosca verde, vocês veem?
E agora vamos acompanhar outra mosca, certo? Serão nossos pequenos "Romeu e Julieta", certo?
Então essa é a Julieta, esse é o Romeu, tudo bem? Então esta mosca está cantando para aquela mosca, certo?
E vocês podem perceber que elas estão tentando fazer amor cercados por todas essas outras moscas, é.... uma tarefa difícil.
É muito cheio, e, vocês observaram que ele faz essa coisa aqui com a asa dele? Bem isso é muito, muito...
Bom está ficando fora da nossa classificação etária! Parei.
Bom, nós também podemos jogar o mesmo jogo. Podemos pegar dados desse tipo e tentar reconstruir o que uma mosca pode estar vendo.
Então este aqui é mais um desses exercícios, esta coisa preta aqui é o topo da arena, que estava escura,
e aqui está... as proximidades e aqui está o chão da arena. E de novo você está vendo o mundo pelos olhos de uma mosca.
Mas agora o mundo está cheio de outros insetos. E eu quero que vocês tentem imaginar como esses objetos são pequenos.
Vejam essas pequenas moscas se movendo em volta desse animal. Certo?
Então, eles não são muito grandes, não é? Vocês teriam dificuldade em dizer se é o Gil, ou Claude, ou a Vanessa.
Eles são pequenos pontinhos, e também notem que eles aparecem sempre no equador do olho. Certo.
Então, vocês tiveram um gostinho do que é isso...
Agora um pouco sobre o cortejamento das moscas. Vocês viram que no vídeo anterior que o macho da mosca-das-frutas vai...
perseguir a fêmea de forma que eles fiquem de frente, com ele olhando a cabeça dela, e então...
ele a perseguem, bem do jeito que, bem, os machos humanos fazem mais ou menos isso também,
e esticam suas asas enquanto tentam cantar. Então há tapinhas, o macho dá uns tapinhas na fêmea,
o macho tenta lamber a porção terminal da fêmea... até que finalmente acontece a cópula.
Então novamente pensando nas limitações do sistema visual... bom, de qualquer jeito vou mostrar a vocês mais uma sequência.
Isto é o que vocês acabaram de ver mas sem distrações. Essa é a pobre fêmea, ela não quer nada com esse macho,
mas ele fica seguindo ela incansavelmente, tentando cantar para essa pobre fêmea.
Fêmeas moscas tem uma estrutura chamada espermateca onde elas guardam esperma. Então elas precisam fazer somente uma vez!
Para toda a vida, mas os machos, vocês sabem, continuam a importunar elas... para sempre.
Mas para estudar isso, pode parecer cômico, mas sempre estivemos interessados em estudar essas interações sociais, e...
ter um jeito de controlar o que uma mosca pode fazer. É como se você pudesse vestir uma roupa de mosca, e perseguir outra mosca.
Então o que fizemos foi construir um robô-mosca controlado por um imã.
E podíamos mover isso facilmente, de maneira simples ou de maneiras complicadas, programando comportamentos.
Chamamos isso de "Moscatar*"
Isso é para lhes dar uma noção de como é algo complicado, mas funcionava de verdade, e aqui está um macho perseguindo esse pequeno robô por ai,
ele não vê diferença, vocês podem observar ele orientando sua perseguição. Ele está cantando e nós podemos, inclusive, colocar feromônios no...
Perfume! no pequeno robô.
Mas o ponto importante, parece bem bobo, mas se vocês lembrarem que cada omatídeo pode enxergar apenas cerca de 5°,
vocês veriam que um macho realmente não consegue distinguir isto de uma fêmea.
Então eu gostaria que vocês sentissem isso novamente, é como uma mosca pode enxergar o mundo.
Mas antes de concluir, gostaria de dizer algumas coisas gerais a respeito de moscas.
Nós pensamos que somos superiores, nós, humanos, somos muito narcisistas, porque amamos nossos cérebros.
E nossos cérebros são grandes, têm cerca de 100 bilhões de neurônios. Mas cada neurônio é uma célula gigantesca,
e aqui está uma mosca-das-frutas, seu cérebro é mais leve que um grão de sal, tem 300 mil neurônios.
E as pessoas normalmente dizem isso, para outros insetos também, mas para moscas principalmente: "você é tão simples".
E esse parece um cérebro simples, mas não vejo nada de simples nisso,
pois não é sobre o quanto você tem disso, mas de como você usa isso.
Vamos fazer uma comparação simples aqui:
Duas pessoas, escolhi uma aleatoriamente, uma pessoa e uma mosca.
Acho importante pegar o número de neurônios no cérebro de uma pessoa e dividir esse número pela quantidade de coisas que ela pode fazer
Isso garante uma equivalência métrica,
e sobre isso quero dizer que qualquer qualidade vai nesta direção porque,
apesar da mosca ter cerca de 300 mil neurônios,
mas eu acho que é um dos grandes mistérios da natureza, pois 200 mil desses estão envolvidos só com a visão,
e como elas conseguem executar um número tão grande de comportamentos, com tão poucas células em seu cérebro.
Eu diria que por isso são interessantes de estudar assim como todos os insetos.
De qualquer forma espero vocês tenham desenvolvido alguma apreciação por moscas, e que vocês...
Pensem antes de esmagar, e finalmente eu gostaria de dizer que...
Ah, sim, ainda tem mais:
O trabalho todo que mostrei aqui para que estivesse pronto para esta palestra,
Com a ajuda de Floris van Breugel conseguimos fazer essas imagens da visão da mosca,
e à Gwyneth e ao Florian por estudarem esse comportamento de fuga das moscas, e ao Andrew,
que desenvolveu todo o Software para mostrar como as moscas enxergam o mundo.
E, finalmente, Obrigado! Então essa é minha família em Seattle, e todos vocês deveriam ir visitar Seattle...
e esse é um vulcão gigante que temos perto de Seattle, que em um dia como esse é um lugar lindo e bacana de visitar.
Então, muito, muito obrigado!