Pesquisadores usam robôs para estudar a evolução de roedores -

Jornal GGN – Ao desenvolver uma colônia de robôs roedores inteligentes para entender melhor as estratégias de acasalamento dos animais, os cientistas do Instituto Okinawa de Ciências e Tecnologia acabaram validando o uso da robótica para compreender melhor a própria evolução. O trabalho de pesquisa, feito na Unidade de Computação Neural do Instituto, foi publicado na íntegra na revista PLoS ONE.

Machos e fêmeas de espécies diferentes têm diferentes estratégias de atração e seleção de parceiros para acasalamento. A teoria evolucionista sugere que apenas um fenótipo distinto – neste caso, referindo-se a estratégia de acoplamento – deve existir numa população. Isso ocorre porque a seleção natural determina que apenas a melhor estratégia vai sobreviver. No entanto, na natureza, podemos ver estratégias de acasalamento polimórficos: ou seja, existem várias maneiras de acasalamento dentro de uma população.

Como essas estratégias de acasalamento diferentes evoluíram é algo debatido entre os biólogos evolutivos. Estudar a evolução de tais comportamentos em populações de animais complexos vivos é extremamente difícil. Usando robôs e simulação computacional, o pesquisador Stefan Elfwing e sua equipe foram capazes de observar a evolução acontecer em mais de mil gerações em um curto período de tempo, algo que é impossível de se fazer em animais vivos. É por isso que alguns cientistas se voltam aos robôs para estudar a evolução.

Elfwing programou uma pequena colônia de robôs roedores equipados com duas rodas, uma câmera para detectar possíveis fontes de recarga das baterias e outros robôs, dentes de eletrodos para recarregar as baterias e uma porta infravermelha para representar o acasalamento – o que inclui copiar seus “genes” (no caso da pesquisa, os parâmetros essenciais do programa). Os robôs poderiam executar dois comportamentos básicos: buscar fontes para recarregar as baterias (simulando o “forrageamento” dos animais vivos, o que significa buscar alimentos) ou procurar um parceiro para acasalar.

Os experimentos foram executados em simulação de computador para observar o processo evolutivo de mais de mil gerações em cada experimento. Na situação em que tanto a bateria e a cauda de outro robô são visíveis, dois principais fenótipos em estratégias de acasalamento surgiram: em primeiro lugar, os que buscavam apenas a recarga da bateria e não esperavam um parceiro para o acasalamento. Mas só “acasalavam” quando viam a face de um parceiro em potencial.

Em segundo lugar, os que buscavam o parceiro de acasalamento que se voltava para o acasalamento. O resultado depois de 70 simulações foi uma população polimórfica, onde estas duas estratégias de acoplamento diferentes – ou fenótipos – coexistiram dentro de uma população. Ao executar as experiências com diferentes proporções dos fenótipos, os pesquisadores ainda mostraram que havia uma relação de mistura estável de 25% e 75% entre os rastreadores (que buscavam o acasalamento).

A evolução de duas estratégias distintas de acasalamento é semelhante ao que é visto na natureza. Em alguns experimentos, apenas uma estratégia iria evoluir na população. No entanto, nos experimentos onde as populações polimórficas evoluíram, os robôs tinham algumas das mais altas taxas de reprodução, fora de todos os experimentos. Isto indica, segundo os cientistas, a presença de tais estratégias de cruzamento diferentes em determinadas proporções, desde a melhor oportunidade até a proliferação.

“Nesse experimento, nossos robôs eram hermafroditas. Todos os robôs acasalam e podem produzir descendentes. Na próxima fase, queremos ver se os robôs vão assumir papéis masculinos e femininos, tomando diferentes riscos e custos na reprodução. O comportamento exibido pelas duas estratégias, buscador de alimento e acasalador, pode ser um precursor para a adoção de gêneros distintos”, afirma Elfwing.

Com informações do Phys.org