Os ratos-toupeira-pelados são estranhos. Vivem no subsolo, são amplamente insensíveis a alguns tipos de dor, podem sobreviver sem oxigênio por muito tempo, raramente têm câncer e podem viver mais de 30 anos – décadas a mais do que roedores de tamanho semelhante. Eles também são eussociais, como formigas ou abelhas: em uma colônia de mais de cem animais, apenas uma fêmea, a rainha, se reproduz.

Por muito tempo, os cientistas presumiram que a rainha mantinha as outras fêmeas na linha através de intimidação e violência. Mas isso parece impraticável quando seu reino é uma rede de túneis que se estende por até três quilômetros. Agora, uma equipe do Lewin Lab no Centro Max Delbrück de Medicina Molecular em Berlim descobriu que é, na verdade, um sofisticado programa de sinalização olfativa.

“É muito claro que os ratos-toupeira têm narizes bastante grandes e cheiram muito”, diz Gary Lewin, autor sênior do estudo. Os ratos-toupeira-pelados têm cerca de 1.200 genes de receptores olfativos – mais do que camundongos (cerca de 1.000) e muito mais do que os míseros poucos centenas dos humanos. Eles também são cegos. “Eles precisam ser capazes de navegar e se mover sem visão, então o olfato é uma das coisas que é aprimorada”, disse Lewin.

Para descobrir o quanto eles dependem do olfato, a equipe coletou buquês de odor de animais individuais segurando um tubo de plástico absorvente perto de um rato-toupeira por cerca de meia hora. Em seguida, analisaram esses cheiros em um espectrômetro de massa, separando-os em cerca de 100 compostos químicos distintos.

Com base em amostras de centenas de ratos-toupeira, a equipe aprendeu que cada colônia carrega uma assinatura química distinguível. Quando ratos-toupeira de colônias diferentes foram colocados juntos, eles se cheiraram por cerca de 40 segundos para decidir amigo ou inimigo. Se inimigo, atacavam, muitas vezes letalmente. “Os ratos-toupeira-pelados são como humanos no sentido de que são muito xenófobos”, disse Lewin.

Desativar temporariamente os neurônios sensoriais olfativos dos animais com produtos químicos fez a xenofobia desaparecer. “Eles basicamente se davam bem, e não houve brigas”, disse Lewin.

Além dos sinais de amigo ou inimigo, os pesquisadores encontraram um éster específico chamado miristato de isopropila nos buquês de odor das rainhas – e em nenhum outro lugar. “As fêmeas reprodutoras tinham essa molécula particular que os animais não reprodutores não tinham”, disse Lewin.

As rainhas secretam miristato de isopropila de seus genitais e o espalham pelos túneis enquanto vagam. Rastrear o composto ao longo do ciclo reprodutivo da rainha mostrou que ele sobe e desce com sua fertilidade, atingindo o pico quando ela está no cio ou grávida. “Na verdade, é um marcador muito bom de se a rainha é capaz de se reproduzir”, disse Lewin. Além disso, é estável: os pesquisadores ainda podiam detectá-lo em gaiolas cerca de 24 horas após a aplicação. Como o sistema de tocas de uma colônia pode se estender por até três quilômetros, “Ele permanece por um tempo, então ela tem menos trabalho para espalhar o odor”, acrescentou Lewin.

Identificar a molécula foi uma coisa; mostrar o que ela faz foi outra. As colônias de ratos-toupeira-pelados são organizadas em uma hierarquia vagamente correlacionada com o tamanho do corpo. Os cientistas classificam as posições usando um teste de dominância: quando dois animais se encontram em um túnel, aquele que cede é de posição inferior. Quando a equipe de Lewin testou como os ratos-toupeira reagem ao miristato de isopropila, a resposta dependia da posição.

Em um labirinto em T com a molécula da rainha de um lado, as fêmeas de posição mais alta – aquelas com uma chance realista de se tornarem rainhas – a evitavam. “Temos uma ideia, embora não tenhamos provado, de que em um ambiente normal, animais de posição mais alta tentam evitar a rainha, porque a rainha pode ser agressiva com eles”, disse Lewin.

Imagens de ultrassom funcional mostraram que soprar miristato de isopropila no nariz acende uma grande parte do córtex olfativo. A equipe interpretou isso como prova de que o composto é registrado como um sinal distinto. Além disso, a exposição ao cheiro da rainha desencadeou mudanças hormonais.

Fêmeas não reprodutoras têm altos níveis de prolactina, um hormônio que suprime a fertilidade durante a lactação. A equipe de Lewin descobriu que os níveis de prolactina caem quando uma rainha é removida.