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Spallanzani cegou morcegos em 1794 e eles não bateram em nada

Os morcegos de Pavia voavam sem olhos e trombavam sem ouvidos. Só em 1938 um detector de Harvard captou o grito que os guiava.

Morcego cego entre fios de seda, Pavia, 1794

Em 1794, o naturalista Lazzaro Spallanzani, da Universidade de Pavia, cegou morcegos e os soltou num quarto cruzado por fios de seda com sininhos pendurados. Os bichos atravessaram o quarto sem tocar um fio, e nenhum sino tocou.

Spallanzani era padre, professor de história natural e passava dos 60 anos. Tinha fama de experimentador teimoso: anos antes, fervendo caldo em frascos lacrados, enfraqueceu a tese da geração espontânea (a ideia de que a vida brota sozinha da matéria podre).

Sabia que um resultado esquisito só vale quando se repete. Então repetiu. Cobriu os olhos de outros morcegos com cera, depois com capuzes de couro, e por fim retirou os olhos. Os animais seguiam voando pelo quarto escuro, passavam por frestas estreitas e pousavam nas paredes.

Uma coruja, posta à prova da mesma forma, se comportou ao contrário. Com os olhos cobertos, batia nas paredes e se recusava a levantar voo. Para a coruja, escuro era cegueira. Para o morcego, a visão parecia sobrar.

O professor levou o teste para a rua. Soltou morcegos cegos em Pavia e, dias depois, recapturou alguns no campanário onde a colônia dormia. Abriu os estômagos e achou insetos. Os bichos sem olhos tinham caçado no ar, à noite, e voltado ao abrigo.

Spallanzani escreveu a naturalistas de vários países contando o achado e pedindo que repetissem os testes. Uma das cartas chegou a Genebra, ao cirurgião suíço Louis Jurine.

Jurine fez o teste que faltava. Em vez dos olhos, tapou com cera os ouvidos dos morcegos. Soltos no quarto, os animais trombaram em paredes e móveis, voando sem rumo, como pássaros num quarto fechado.

Spallanzani refez o teste de Jurine em Pavia e confirmou o resultado: com o ouvido tapado, o morcego batia; com o ouvido livre e os olhos cobertos, desviava. Só que nenhum dos dois ouvia som algum saindo dos bichos. Um ouvido que enxerga no silêncio não fazia sentido. A primeira seção mostra o aparelho que encerrou o enigma 144 anos mais tarde.

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I  O Mecanismo

O grito acima do ouvido humano

Em 1938, Donald Griffin, aluno de graduação da Universidade Harvard, levou uma gaiola de morcegos ao laboratório do físico George Washington Pierce. Pierce tinha construído um detector de ultrassom (som agudo demais para o ouvido humano, acima de 20 mil vibrações por segundo) que convertia o sinal em estalos audíveis.

Os morcegos pareciam mudos. Diante do aparelho, encheram o alto-falante de estalos. Gritavam o tempo todo, numa faixa que nenhum humano escuta.

Faltava ligar o grito ao voo. Com o colega Robert Galambos, Griffin refez os testes de Spallanzani e Jurine numa sala com fios esticados do teto ao chão, e acrescentou duas variações: amarrar a boca dos morcegos e registrar o som durante o voo.

Com a boca fechada, os bichos batiam nos fios, iguais aos de ouvido tapado. Com a boca livre, desviavam. E o registro de Griffin e Galambos mostrou que o ritmo dos gritos acelerava quando o morcego chegava perto de um obstáculo.

A conta é simples. O som sai da boca, bate no fio ou no inseto e volta à orelha. Quanto maior a demora, mais longe está o alvo. A diferença de chegada entre a orelha esquerda e a direita indica o lado.

O tom do eco completa a leitura. Um inseto que vem em direção ao morcego devolve o som um pouco mais agudo; um que se afasta devolve mais grave. Com a sequência de gritos, o bicho monta o trajeto da presa no escuro.

Griffin batizou o processo em 1944, num artigo na revista Science: echolocation, ecolocalização em português (localizar pelo eco). A palavra entrou nos manuais de zoologia e ficou.

O grito também não é contínuo. Cada chamado dura uma fração de segundo, e o morcego reduz a sensibilidade do próprio ouvido no instante em que grita, por um músculo minúsculo do ouvido médio que se contrai junto. Assim o berro não ensurdece o bicho, e a orelha volta a ficar atenta a tempo de pegar o eco fraco.

Na reta final da caça, os chamados ficam tão próximos que, no detector, viram um zumbido. Pesquisadores chamam esse trecho de zumbido terminal (a rajada de gritos dos últimos instantes antes da captura). É quando o morcego precisa da posição exata do inseto, atualizada a cada milésimo de segundo.

A precisão impressionou os próprios autores. Nos testes de Griffin e Galambos em Harvard, os morcegos atravessavam a sala de fios de arame no escuro total e raramente encostavam num deles, desde que boca e ouvidos estivessem livres. Bastava tapar um dos dois para os choques voltarem.

Explica-se também por que Spallanzani não achou a resposta. Ele procurava um som e só ouvia silêncio, porque o grito do morcego mora acima do teto da audição humana. O sentido existia; faltava um instrumento capaz de alcançá-lo.

II  Por que Importa

Engenheiros chegaram antes dos biólogos

Entre 1794 e 1938, a explicação mais aceita foi outra. O anatomista Georges Cuvier, do Museu de História Natural de Paris, propôs na virada do século 19 que os morcegos sentiam o ar com a pele das asas, um tato fino capaz de perceber a parede antes do choque.

A hipótese do tato tinha a autoridade de Cuvier e não exigia um sentido novo. Os testes de Jurine com cera nos ouvidos foram lidos como dano ao equilíbrio do animal. O resultado certo ficou arquivado por quase 150 anos, por falta de mecanismo que o explicasse.

Em 1920, o fisiologista Hamilton Hartridge, da Universidade de Cambridge, sugeriu no Journal of Physiology que os morcegos podiam se guiar por sons muito agudos. Faltava o aparelho para medir, e a ideia ficou sem prova até o laboratório de Pierce.

Os engenheiros, nesse meio tempo, já usavam o princípio. Em 1917, o físico Paul Langevin, em Paris, montou para a Marinha francesa um aparelho que emitia ultrassom na água para achar submarinos pelo eco. Era o sonar, de pé antes de qualquer biólogo aceitar que um morcego fazia igual com a boca.

Griffin contou depois que alguns colegas reagiram com descrença ao saber do resultado. Um animal com um sonar próprio parecia ficção, mesmo com o sonar militar em operação nos navios.

Os humanos também aprendem o truque. Em 2011, a psicóloga Lore Thaler, da Universidade de Western Ontario, publicou na PLoS ONE exames de cérebro de cegos que se guiam por estalos da língua, entre eles o americano Daniel Kish. Ao ouvir os ecos, eles ativavam a área do cérebro que nas pessoas que enxergam processa imagens.

Para quem lê, o ganho é concreto. Bengalas com sensor de distância, aplicativos que transformam obstáculo em som e o treino de estalos que Kish ensina a crianças cegas descendem da pergunta que Spallanzani fez num quarto de Pavia.

O caso deixa também uma lição de método. Um resultado bem medido pode ficar sem explicação por gerações, e a falta de mecanismo não o torna falso. Os morcegos de Pavia desviavam dos fios em 1794 tanto quanto em 1938; a teoria é que demorou a alcançá-los.

III  A Fonte

As cartas de Pavia e o artigo de 1941

O relato de Spallanzani saiu em 1794, em Turim, com o título “Lettere sopra il sospetto di un nuovo senso nei pipistrelli” (Cartas sobre a suspeita de um novo sentido nos morcegos). O título já trazia a dúvida: ele suspeitava de um sentido que não sabia nomear.

Boa parte dos cadernos de laboratório ficou inédita. Spallanzani parou de trabalhar em 1799, ano em que saiu de cena, e as anotações dormiram em arquivos italianos até o século 20.

Em 1960, o zoólogo holandês Sven Dijkgraaf publicou na revista Isis uma análise desses cadernos. Mostrou que Spallanzani tinha refeito o teste de Jurine com variações cuidadosas e chegado à conclusão de que o ouvido guiava o voo.

A prova moderna está em dois artigos. Em 1941, Griffin e Galambos publicaram no Journal of Experimental Zoology o estudo sobre a base sensorial do desvio de obstáculos em morcegos. Em 1942, completaram com um artigo dedicado aos gritos registrados pelo detector de Pierce.

Griffin reuniu a história inteira no livro “Listening in the Dark” (Escutando no escuro), publicado em 1958 pela Yale University Press. Ali ele chama a dúvida de Pavia de problema de Spallanzani e reconhece Jurine pelo teste dos ouvidos.

Todos esses trabalhos passaram por revisão de pares e seguem citados em manuais de biologia sensorial. Jurine também publicou. O relato dele saiu nas memórias da Sociedade de Física e História Natural de Genebra, na década de 1790, e é a fonte do teste dos ouvidos tapados. Sem o cirurgião suíço, Spallanzani teria deixado só a metade negativa da prova: o morcego não precisa dos olhos.

O caminho foi de um padre com cera e sininhos a um físico com um detector, cada etapa confirmando a anterior.

“Quantos sentidos ao seu redor funcionam agora sem que você tenha um aparelho para ouvi-los?”

144 anos. Foi o intervalo entre os morcegos cegos de Pavia e os estalos no detector de Harvard (Griffin, Listening in the Dark, 1958).

Continue curioso. Mirabile dictu.

CIÊNCIA BIZARRA

Parece mentira. Mas é real e está provado