Armas Venenosas
À primeira vista, a água-viva Irukandji ( Carukia barnesi ) não parece merecer uma segunda olhada. Com o tamanho aproximado de um palito de fósforo, incluindo os tentáculos, ela é tão pequena que a maioria dos nadadores nem a notaria se passasse bem perto do seu rosto. Mas o que essa pequena água-viva perde em tamanho, compensa em toxinas potentes, armazenadas em células urticantes microscópicas que cobrem seu corpo. A picada da água-viva não dói a princípio, mas de 4 a 48 horas depois, o veneno dessas minúsculas águas-vivas — uma espécie de água-viva-caixa — pode causar uma síndrome caracterizada por sensação de morte iminente e picos de pressão arterial que podem ser fatais. Pesquisadores têm investigado os segredos de criaturas venenosas como essa há décadas. E descobriram que as armas que esses animais usam para injetar suas toxinas, tanto quanto os próprios venenos, revelam o quão inteligente e ardilosa a evolução pode ser.
Embora a maioria das pessoas use as palavras venenoso e peçonhento como sinônimos, elas têm significados muito diferentes para os toxinologistas (os cientistas que estudam as toxinas e os organismos que as produzem). Espécies venenosas transmitem toxinas passivamente por inalação, ingestão ou absorção. Animais peçonhentos, em contraste, liberam ativamente sua carga com mordidas e picadas que acarretam consequências dolorosas, perigosas e até mesmo fatais. Para ser peçonhento, um animal precisa possuir um arsenal capaz de liberar toxinas, além de uma glândula ou tecido para armazená-las até que possam ser injetadas. Essas são as armas que há muito tempo causam ferimentos e mortes em humanos, mas também têm sido fonte de inspiração e inovação — e evidências inestimáveis de como a evolução funciona.
Para melhor te morder.
Alguns dos animais venenosos mais conhecidos são, literalmente, armados até os dentes. Serpentes, aranhas e outros animais desse grupo usam suas peças bucais para injetar suas toxinas. As presas apresentam uma grande variedade de formatos e tamanhos, sem mencionar os diferentes métodos de injeção.
Um exemplo perfeito dessa variedade pode ser encontrado nas serpentes. A maioria das espécies de serpentes mortais pertence a uma das duas famílias: os elapídeos (Elapidae) e as víboras (Viperidae). Os elapídeos, como as cobras e as mambas, possuem presas curtas e robustas, feitas para durar. Os primeiros elapídeos se alimentavam de outros répteis, então seus dentes precisavam perfurar escamas grossas e resistentes. “Suas presas evoluíram para serem como furadores”, diz Bryan Fry, chefe do laboratório de evolução do veneno da Universidade de Queensland, em Brisbane. Os elapídeos modernos predam desde aves até peixes, mas as presas perfuradoras permaneceram.
As víboras, em contraste, possuem presas longas e finas com uma borda afiada na parte interna da curvatura da presa. Essas serpentes emboscam suas presas com um rápido movimento da cabeça, cravando os dentes e retirando-os rapidamente, como a picada de uma agulha hipodérmica. Tais dentes são bem adaptados para suas principais presas, os mamíferos, que têm pele fina, mas pelagem espessa — uma combinação que prioriza o comprimento em detrimento da força.
Em contraste, algumas serpentes venenosas, como as da família Colubridae, têm presas na parte posterior da mandíbula, em vez da anterior. E alguns membros de outra família, a Atractaspidinae, possuem um sistema de veneno ainda mais peculiar. Essas chamadas serpentes-estilete, assim denominadas devido ao formato de lâmina de estilete de suas presas, são escavadoras que atacam em espaços confinados. Como não têm espaço para abrir a boca completamente, suas presas se projetam para fora das laterais da boca. “Com um movimento lateral da cabeça, elas cravam a presa na presa”, explica Fry.
Armas venenosas não se limitam a répteis. Existem mais de 2.000 espécies de peixes venenosos no mar. A maioria deles injeta suas toxinas através de ferrões, mas os peixes que habitam recifes, chamados blênios-de-presas, fazem isso com sua mordida. Pelo que os cientistas sabem, os dentes dos blênios-de-presas evoluíram de uma maneira muito diferente dos dentes das serpentes venenosas. Nas serpentes, as toxinas surgiram antes que os animais desenvolvessem um meio de injetá-las. Mas nos blênios-de-presas, parece que os dentes altamente modificados evoluíram primeiro.
As presas não são a única forma de injetar veneno pela boca. As sanguessugas usam o veneno como anestésico, uma maneira de mascarar sua presença para se alimentarem do sangue de suas vítimas sem serem notadas. Esses parasitas vermiformes se fixam às vítimas por sucção com uma forte ventosa oral e fazem cortes usando três mandíbulas afiadas como lâminas, repletas de dentes finos, para acessar seu alimento sanguíneo. O veneno das sanguessugas contém substâncias químicas que anestesiam a área da mordida e impedem a coagulação do sangue simultaneamente. Ao longo dos séculos, os médicos exploraram esses anticoagulantes, colocando sanguessugas intencionalmente em pacientes para estimular o fluxo sanguíneo. Hoje, compostos do veneno de sanguessuga foram transformados em medicamentos que salvam vidas, alguns usados como anticoagulantes durante cirurgias e outros em pessoas com distúrbios de coagulação sanguínea.
Para não ficarmos de fora, existem até duas espécies de mamíferos com presas venenosas: os solenodontes, insetívoros. Essas duas espécies ameaçadas de extinção, encontradas apenas nas ilhas caribenhas de Cuba e Hispaniola, injetam veneno através de incisivos inferiores com fendas. O motivo pelo qual esses animais desenvolveram esse sistema de veneno permanece um mistério. De acordo com Nicholas Casewell, toxicologista da Escola de Medicina Tropical de Liverpool, no Reino Unido, que estuda o veneno dos solenodontes, esses mamíferos de focinho comprido se alimentam de invertebrados e possuem dentes grandes, então o veneno não parece ser realmente necessário para a predação. Nem o utilizam para defesa. “Eles não têm predadores naturais, além de certas espécies de corujas”, afirma. “Simplesmente não sabemos.” Infelizmente, como o número de solenodontes encontrados diminui a cada ano, os cientistas estão se esforçando para compreender até mesmo os aspectos mais básicos de sua história natural — uma tarefa nada fácil, diz Casewell. “São predadores noturnos. Usam tocas. É muito difícil observar o que estão fazendo.”
Proteção Espinhosa
Uma grande variedade de espécies venenosas utiliza toxinas estritamente como forma de dissuasão contra potenciais predadores. No que diz respeito à aplicação do veneno, esses animais dependem dos predadores para realizar o trabalho por eles. Como fortalezas preparadas para um cerco, suas armas são espinhos fixos, projetados para impedir que os atacantes causem danos irreparáveis.
Os ouriços-do-mar são o exemplo perfeito desse tipo de defesa, com seus pequenos corpos arredondados cobertos por espinhos protetores. O nome de seu filo — Echinodermata — significa literalmente “pele espinhosa”. Nem todos os ouriços são venenosos, mas aqueles que são devem ser evitados. Os ouriços da família Diadematidae possuem dois tipos de espinhos: longos e finos, que constituem a primeira linha de defesa, e espinhos mais curtos e ainda mais finos, com pontas venenosas. Ambos os tipos de espinhos são cobertos por farpas que se quebram facilmente e permanecem incrustadas mesmo após a remoção do espinho. No caso dos espinhos curtos, essas farpas continuam a liberar toxinas dolorosas muito tempo depois de o predador ter sido empalado.
Ao contrário do ouriço-do-mar listrado e de outros Diadematidae, os ouriços-do-mar-flor (da família Toxopneustidae) não usam seus espinhos para injetar veneno. Esses ouriços coloridos são cobertos por pedicelárias, minúsculos apêndices em forma de pinça equipados com suas próprias glândulas de veneno. Quando outro animal entra em contato com as pedicelárias, os músculos internos do ouriço se contraem, fazendo com que as pinças se fechem e injetem o veneno. Mesmo os membros menos tóxicos dessa família possuem um veneno que, gota a gota, é mais potente do que o da maioria das serpentes — apenas quatro miligramas poderiam matar um adulto. (Felizmente, seria necessário um grande número de ouriços para injetar essa dose.) Os membros mais tóxicos, no entanto, devem ser evitados a todo custo. Embora os cientistas ainda não tenham testado a potência do membro mais venenoso, o Toxopneustes pileolus , há rumores de que a espécie tenha matado mergulhadores e pode, de fato, possuir o veneno mais tóxico do planeta.
A maioria dos peixes venenosos — que somam cerca de 3.000 espécies — utiliza toxinas exclusivamente para defesa (com exceção dos blênios-de-presas, é claro). Dependendo da espécie, espinhos venenosos podem se projetar das nadadeiras, das brânquias e de muitas outras partes do corpo. Qualquer predador que tente fechar suas mandíbulas em torno dessas espécies aprende rapidamente o quão excruciantes suas toxinas podem ser.
Os mais mortais desses peixes são os peixes-pedra, assim chamados por sua aparência críptica. Eles podem ser quase impossíveis de detectar, já que o padrão de cores de sua pele imita o fundo rochoso do oceano onde repousam. Essa camuflagem é fundamental para sua estratégia de emboscar presas, bem como para evitar a detecção por seus próprios predadores. Quando a camuflagem falha, os espinhos venenosos do peixe-pedra mantêm os predadores afastados.
Os espinhos do peixe-pedra estão entre os sistemas de administração de veneno mais especializados entre os peixes. Enquanto a maioria dos espinhos dos peixes é envolta em tecidos repletos de veneno, o peixe-pedra desenvolveu espinhos robustos e ocos que funcionam como agulhas hipodérmicas para injetar um grande volume de veneno concentrado proveniente de uma glândula interna. Quando um predador tenta fechar a boca sobre um peixe-pedra, as pontas afiadas dos espinhos perfuram a carne do predador. A pressão da mordida espreme o veneno através dos espinhos do peixe-pedra e para dentro do atacante. A dor das picadas de peixe-pedra é tão intensa que, segundo um relato, até mesmo “pescadores experientes muitas vezes se viam às lágrimas”. As picadas de peixe-pedra podem causar náuseas, dificuldade para respirar, batimentos cardíacos irregulares e até mesmo a morte.
Em terra, as lagartas do gênero Lonomia também possuem espinhos impressionantes. As larvas jovens de Lonomia são pequenas e suculentas, exatamente o tipo de larva que pequenos pássaros e mamíferos poderiam devorar. Mas essas lagartas desenvolveram uma defesa particularmente nociva. Espirais de espinhos belamente complexos, cada um repleto de veneno, cobrem seus corpos macios e carnudos, dando-lhes a aparência de delicadas esculturas de vidro trabalhado. Quando um pássaro faminto tenta engolir uma lagarta inteira, os espinhos afiados da larva penetram a carne macia da boca e da garganta da ave. As pontas dos espinhos se rompem como ampolas, permitindo que o veneno se infiltre na ferida. O veneno das lagartas mais mortais pode interferir efetivamente no sistema de coagulação sanguínea de um animal, levando a hemorragias internas descontroladas. No Brasil, onde esses animais são nativos, eles costumavam causar dezenas de mortes humanas por ano. Agora, graças ao soro antiofídico, esses números foram drasticamente reduzidos.
Talvez ainda mais surpreendentes do que as lagartas letais sejam os sapos venenosos. Existem muitas espécies de sapos venenosos, mas apenas duas são peçonhentas. O sapo-de-cabeça-de-boné de Bruno e seu parente, o sapo-de-Greening, desenvolveram pequenas projeções ósseas projetadas para perfurar a pele de potenciais predadores, permitindo a entrada de toxinas. Embora o veneno desses sapos seja extremamente potente — apenas 1 grama de toxina do sapo-de-cabeça-de-boné de Bruno poderia matar até 80 pessoas —, essas pequenas criaturas produzem muito pouca toxina por vez, geralmente liberando apenas o suficiente para servir como um lembrete doloroso para os predadores se manterem afastados.
Operação Secreta
Ao contrário dos animais armados com espinhos, que precisam ficar à espreita de uma vítima, aqueles com ferrões venenosos atacam ativamente seus alvos. Seja caçando, defendendo-se de predadores ou lutando contra rivais, essas espécies exibem armas prontas para a batalha.
O pequeno ornitorrinco é uma mistura bizarra de partes do corpo — um bico semelhante ao de um pato em um corpo de lontra — e é uma das únicas cinco espécies de mamíferos que põem ovos, em vez de dar à luz filhotes vivos. Mas para cientistas como Bryan Fry, toxicologista da Universidade de Queensland, em Brisbane, a peculiaridade mais intrigante do ornitorrinco é sua picada. Essas criaturas de aparência fofa são os únicos mamíferos venenosos que picam, em vez de morder. Os machos possuem um esporão nos calcanhares das patas traseiras que podem usar para injetar um veneno e infligir uma dor excruciante.
Os animais geralmente são quietos e reservados, mas se entregam completamente quando tentam atrair um parceiro. Embora o veneno do ornitorrinco possa não ser tão letal quanto o da lagarta Lonomia , ainda pode causar dias de agonia lancinante que analgésicos tradicionais como a morfina não conseguem aliviar. Um veterano de guerra que levou uma picada no polegar descreveu a dor como excruciante — muito pior do que qualquer coisa que ele tenha experimentado como soldado, incluindo estilhaços.
Uma picada menor, porém muito potente, pode ser encontrada na formiga-bala, assim chamada pela intensa dor que seu ferrão supostamente causa. Diferentemente do ornitorrinco, são as fêmeas dessa espécie que possuem o ferrão. E, como a maioria das formigas venenosas, as formigas-bala usam suas toxinas para se proteger e proteger suas colônias de possíveis ameaças. Em humanos, a dor intensa do veneno da formiga-bala pode durar horas, até mesmo dias, dependendo do número de picadas. Algumas culturas indígenas da Amazônia incorporam essas picadas agonizantes em seus rituais de passagem, exigindo que os jovens suportem dezenas de picadas nas mãos para provar sua masculinidade e sua capacidade de liderança.
As formigas-bala pertencem à ordem dos insetos Hymenoptera, que inclui formigas, abelhas e vespas. Todos os membros desse grupo que possuem ferrão utilizam estruturas modificadas para a postura de ovos, a fim de injetar seu veneno. Um grupo de insetos dessa ordem, as vespas parasitoides, desenvolveu um uso particularmente sinistro para seus ferrões. Essas vespas usam seu veneno para manipular o comportamento de outras espécies, colocando-as em um estado semelhante ao de um zumbi e, em seguida, depositando ovos em seus corpos. Esses organismos hospedeiros, então, fornecem, sem saber, uma refeição viva — sua própria carne — para as larvas da vespa quando estas eclodem.
Para criar esses zumbis, as vespas injetam veneno diretamente no cérebro de seus hospedeiros com incrível precisão. O ferrão da vespa-esmeralda, por exemplo, consegue detectar sua localização exata dentro do cérebro da barata. Os cientistas não sabem exatamente como a vespa faz isso, mas remover os locais de injeção do cérebro da barata faz com que ela procure com o ferrão por vários minutos, aparentemente frustrada por não conseguir encontrar o que procura.
Por mais sinistro que esse tipo de comportamento parasitário possa parecer, em termos de aparência ameaçadora, poucos ferrões são tão temíveis quanto o do escorpião. Esses aracnídeos venenosos, com suas caudas pontiagudas, possuem algumas das armas mais assustadoras do reino animal. E diversas espécies de escorpião possuem venenos extremamente potentes. Cerca de 25 das aproximadamente 1.750 espécies de escorpião têm toxinas fortes o suficiente para matar um ser humano.
Curiosamente, o veneno de uma dessas espécies mortais, chamada sinistramente de “perseguidor da morte”, poderá um dia ser usado no tratamento de pacientes com câncer. Jim Olson, oncologista pediátrico do Centro de Pesquisa do Câncer Fred Hutchinson, descobriu que uma proteína no veneno do perseguidor da morte se liga às células cancerígenas, ignorando as saudáveis. Olson pegou essa proteína, chamada clorotoxina, e a ela ligou um composto fluorescente para criar o que ele chama de “tinta tumoral”. Quando a tinta é injetada em um paciente com câncer, a clorotoxina atinge as células tumorais e se liga a elas, enquanto o marcador fluorescente as ilumina. Isso permite que os cirurgiões liguem uma lâmpada de infravermelho próximo e vejam os tumores a olho nu, células cancerígenas que poderiam ter passado despercebidas de outra forma. O composto já está em fase de testes clínicos.
Estilhaços Sinistros
Ferimentos causados por estilhaços de guerra, com suas armas alojadas, podem causar dores que duram anos. O mesmo ocorre com estilhaços venenosos: fragmentos tóxicos deixados para trás podem causar feridas dolorosas com longos períodos de cicatrização.
Os estilhaços usados pela Irukandji e outras águas-vivas-caixa, aquelas com corpos em forma de cubo da classe Cubozoa, as tornaram alguns dos animais mais mortais da Terra. Para injetar seu veneno, esses animais usam uma inovação biológica notável: células urticantes chamadas nematocistos. Cada água-viva-caixa pode lançar centenas ou até milhares dessas células contra sua vítima de uma só vez.
Cada célula urticante contém uma cápsula armada, pronta para lançar um ferrão venenoso ao contato com um potencial predador ou presa. Enrolado dentro do nematocisto, encontra-se um minúsculo túbulo. Quando o nematocisto é disparado, ele envia esse túbulo — coberto por espinhos microscópicos — para dentro da vítima. O túbulo injeta uma quantidade minúscula de um dos venenos mais potentes da Terra, e seus espinhos garantem que ele permaneça alojado. Muitas dessas células podem disparar simultaneamente e, como chumbo de espingarda venenosa, deixar a vítima, uma água-viva-caixa, com centenas ou até dezenas de milhares de minúsculos fragmentos tóxicos incrustados em seus tecidos.
A inserção desses túbulos repletos de espinhos exige uma força comparável à de um projétil de bala. Pesquisadores descobriram que, quando acionados, os nematocistos disparam seus túbulos em menos de um milionésimo de segundo — cerca de 1/500.000 do tempo que leva para piscar um olho —, tornando-se a ação biológica mais rápida já descoberta. A ponta do túbulo pode atingir velocidades de 134 quilômetros por hora antes de atingir o alvo, exercendo uma pressão equivalente à de algumas balas. E mesmo depois que o veneno perde o efeito, os túbulos alojados podem causar reações cutâneas dolorosas por semanas ou até meses após a picada.
Embora as ameaças representadas por algumas águas-vivas sejam bem conhecidas, a maioria de nós nunca pensa em caracóis marinhos mortais. Mas eles existem. A maioria dos caracóis possui dentes modificados fundidos em um dispositivo raspador chamado rádula, que tritura algas ou matéria vegetal e a puxa em direção à boca do caracol. Mas a evolução moldou os “dentes” dos caracóis-cone em arpões descartáveis que injetam veneno. As pontas de seus dentes radulares possuem farpas em forma de flecha que ancoram o arpão quando ele atinge o alvo. Quando um caracol está pronto para atacar, ele carrega um desses arpões em uma peça bucal tubular e extensível chamada probóscide e, em seguida, começa a perseguir sua presa, muito mais veloz. Quando o caracol ataca, ele dispara seu dente radular no corpo da presa, injetando um veneno tão tóxico que pode paralisar instantaneamente um peixe. O caracol usa o arpão para fisgar sua refeição, depois a envolve e a engole.
Os arpões microscópicos dos caracóis-cone podem ser potentes, mas são muito menos intimidantes do que os ferrões serrilhados usados por outro grupo de animais marinhos venenosos. As arraias são peixes achatados que vivem no fundo do mar e possuem um ferrão defensivo de cartilagem endurecida localizado perto da base da cauda. Quando atacada, uma arraia pode usar seu ferrão, utilizando a lâmina serrilhada para ferir o agressor. Uma vez cravado, o ferrão se desprende e permanece no local, injetando um veneno agonizante. (Em vítimas humanas, o ferrão costuma ficar tão profundamente cravado que requer cirurgia para ser removido.) Os ferrões de arraia são tão visualmente intimidantes que os humanos há muito os adotaram e os transformaram em armas próprias. Guerreiros polinésios e indígenas australianos brandiam lanças feitas de espinhos de arraia. E o grande guerreiro da mitologia grega, Odisseu, sobreviveu a feras míticas e dificuldades inimagináveis, apenas para ser finalmente abatido por uma lança com um ferrão venenoso de arraia na ponta.
Durante séculos, o fascínio pelas criaturas venenosas inspirou as pessoas a observá-las mais de perto. E as armas dessas espécies nos ajudaram a compreender algumas das complexidades da evolução, da ecologia e da medicina. Aprendemos mais com elas a cada dia. E existem milhares de outras espécies venenosas que os cientistas ainda não tiveram a oportunidade de estudar. A vasta biodiversidade venenosa da Terra e os toxicologistas do mundo inteiro estão à disposição.
