O polvo tem três corações, sangue azul e para de bater um deles quando nada

Quando o polvo nada a jato, o coração que abastece o corpo inteiro para de bater. Isso foi medido em 1987, com sensores presos à aorta de polvos nadando livremente num tanque.

É o detalhe que dá sentido a todos os outros. A anatomia do polvo costuma ser contada como lista de curiosidades soltas: três corações, sangue azul, braços que "pensam". Lida como um sistema, cada peça explica a seguinte.

Três corações, com funções diferentes

Dois deles são corações branquiais. Ficam junto às brânquias e têm uma função só: empurrar sangue através delas para que seja oxigenado.

O terceiro é o coração sistêmico. Ele recebe o sangue já oxigenado e o distribui para o resto do corpo.

O sistema é fechado, como o nosso, e conta ainda com veias que se contraem e ajudam a bombear. Um estudo de 2015 na revista Frontiers in Zoology descreve a circulação dos cefalópodes trabalhando com pressões sanguíneas altas para um invertebrado: no polvo-gigante-do-pacífico, entre 5,3 e 9,3 quilopascals.

Sangue azul, e não é enfeite

Nosso sangue é vermelho porque a hemoglobina carrega oxigênio usando ferro. O polvo usa hemocianina, uma proteína que leva cobre. É o cobre que deixa o sangue azul.

A troca tem custo. Segundo os autores do estudo de 2015, a hemocianina tem menor capacidade de ligar oxigênio que a hemoglobina dos peixes. E ela não fica empacotada dentro de células, como a nossa hemoglobina dentro das hemácias: circula solta no plasma. Quanto mais proteína dissolvida, mais viscoso o sangue.

O sangue de cefalópodes chega a ser muito concentrado. O estudo cita 89 miligramas de hemocianina por mililitro num polvo antártico e mais de 160 miligramas por mililitro na lula Loligo vulgaris.

Um sangue espesso, com uma proteína que carrega menos oxigênio, precisa de pressão para circular. É o problema que os três corações resolvem.

A hemocianina no frio

Uma ideia comum é a de que a hemocianina seria uma vantagem em água gelada. O estudo de 2015 mostra um quadro mais complicado.

A equipe, ligada ao Instituto Alfred Wegener, na Alemanha, comparou a hemocianina de três polvos: o antártico Pareledone charcoti, o australiano Octopus pallidus e o mediterrâneo Eledone moschata.

A 0 °C, a hemocianina do polvo antártico liberava mal o oxigênio para os tecidos. O animal compensava com mais hemocianina no sangue e com algo que a água gelada oferece de graça: muito oxigênio dissolvido.

A conclusão dos autores vai contra a versão simplificada. A função limitada da hemocianina no frio, escreveram, mostra o papel dessa proteína em restringir a tolerância ao frio dos polvos. Não é um pigmento feito para o gelo. É um pigmento que o polvo antártico precisou contornar.

O detalhe que amarra tudo

Em 1987, o zoólogo M. J. Wells e colegas publicaram no Journal of Experimental Biology medições feitas na aorta dorsal de polvos-comuns (Octopus vulgaris) que se moviam livremente, em repouso e em atividade.

Quando o animal se movimentava, a pressão média, a amplitude do pulso e o fluxo de sangue dobravam. A frequência dos batimentos quase não mudava. O coração sistêmico dava conta do esforço bombeando mais sangue a cada batida.

A natação a jato era outra história. O resumo do artigo é seco: "a propulsão a jato é acompanhada de parada cardíaca" (tradução nossa).

O mecanismo tem a ver com o próprio jato. Para nadar, o polvo enche o manto de água e a expulsa com força, o que eleva a pressão dentro dele. Pelas medições, o sistema venoso não consegue devolver o sangue ao coração contra esse gradiente de pressão.

O resultado prático está na mesma página. Como o polvo só tolera um débito de oxigênio pequeno, os autores concluíram que a locomoção a jato é impossível por mais que alguns metros.

É por isso que a fuga a jato funciona como recurso de emergência, de curto alcance. Para se deslocar de verdade, o polvo usa os braços e rasteja pelo fundo, que é o modo de movimento em que a circulação continua funcionando.

Uma escolha bioquímica, um sangue espesso e pobre em oxigênio, acaba determinando como o animal anda.

E os "nove cérebros"

A frase circula bastante e merece um ajuste. O polvo tem um cérebro central e um gânglio nervoso em cada braço. Segundo o Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), ele tem mais de 500 milhões de neurônios, número parecido com o de um cão. E, ao contrário dos vertebrados, mais de dois terços deles ficam fora do cérebro, nos braços e no corpo.

Os braços têm, de fato, muita autonomia. Em 2001, uma equipe da Universidade Hebraica de Jerusalém mostrou na revista Science que é possível provocar o movimento de estender o braço, por estímulo mecânico ou elétrico, em braços já desligados do cérebro. O movimento saía quase idêntico ao normal. A conclusão dos autores: o programa motor básico do gesto está embutido no próprio circuito nervoso do braço.

Mas autonomia não é independência. Em 2020, a pesquisadora Tamar Gutnick e colegas publicaram na Current Biology um experimento com um labirinto em forma de Y, opaco, em que o polvo não enxergava o caminho. O alimento só estava acessível de um lado.

Num dos testes, um tubo era áspero e o outro liso. Cinco de seis polvos aprenderam a escolher a textura certa, estivesse ela à esquerda ou à direita. E, depois de aprender, resolviam o labirinto com braços que não tinham usado no treino. Para os autores, isso indica que o aprendizado acontece no cérebro e fica disponível para todos os braços.

Gutnick resumiu a própria posição ao OIST: em vez de nove cérebros, "um polvo com um cérebro e oito braços muito espertos" (tradução nossa).

O que se conta e o que os estudos mostram

O que se contaO que os estudos mostram

Em cada item, primeiro: o que se conta. Depois: o que os estudos mostram.

O polvo tem nove cérebros.

Tem um cérebro central e um gânglio em cada braço; mais de dois terços dos neurônios ficam fora do cérebro.

Cada braço pensa sozinho.

O braço executa movimentos por conta própria, mas o que o polvo aprende com um braço serve para os outros.

A hemocianina é feita para água gelada.

No frio, ela libera mal o oxigênio; o polvo antártico compensa com mais proteína e com o oxigênio dissolvido na água.

O polvo nada quando quer ir longe.

A natação a jato para o coração sistêmico e não passa de alguns metros.

Um cérebro que delega

Na prática, um braço resolve boa parte do trabalho sozinho: tateia e agarra sem precisar de instrução detalhada do centro. Cada um tem mais de 200 ventosas, que, segundo o OIST, sentem o tato, o gosto e o cheiro do que tocam. O cérebro central dá a ordem geral e a execução fica distribuída.

Onde exatamente o cérebro guarda o que aprendeu ainda é desconhecido, segundo a própria equipe do labirinto. É a mesma pergunta, onde mora a memória, que o caso de Henry Molaison ajudou a responder em humanos.

Nove cérebros é força de expressão, do mesmo tipo da conta que dizia termos dez bactérias para cada célula do corpo: um número fácil de repetir que simplifica demais. Um cérebro que delega é mais perto do que acontece.

No mesmo mar há outro bicho cuja fama precisa de ressalvas: a água-viva "imortal", que volta a ser pólipo mesmo depois de adulta.