
Em algum momento do ano 2000, num laboratório japonês, uma geleia amarela resolveu um quebra-cabeça. O problema era simples: um labirinto. Em um dos pontos finais, havia comida. O organismo, se é que podemos chamá-lo assim, não tinha olhos para ver o caminho, nem pés para percorrê-lo, nem cérebro para traçar uma rota. Era apenas Physarum polycephalum, um bolor limoso, um protista que mais parece vômito de cachorro deixado sob a luz. Ainda assim, após explorar múltiplos corredores simultaneamente, retrair becos sem saída e reforçar atalhos eficientes, a gosma encontrou a saída mais curta.
O experimento, conduzido por Toshiyuki Nakagaki e seus colaboradores, não deveria ter funcionado. Não havia células nervosas envolvidas, tampouco um comando central. Havia milhões de núcleos numa única célula gigante, trocando sinais químicos e deixando um rastro de limo que funcionava como memória externalizada, um registro no próprio ambiente. O bolor não pensou nem deliberou. Ainda assim, resolveu.
Essa solução, aparentemente modesta, abre uma fissura na forma como entendemos a agência. Se um punhado de citoplasma pode resolver labirintos, antecipar eventos e construir redes eficientes, então a agência não é privilégio do cérebro. Essa hipótese exige revisão.
A prisioneira
A dificuldade começa com as plantas. Para o senso comum, elas são prisioneiras: não possuem pernas para fugir nem olhos para caçar. Falta-lhes sistema nervoso e qualquer centro que orquestre impulsos elétricos. A agência humana, por sua vez, evoca intenção consciente, desejo e escolha deliberada. Nesse quadro, como uma raiz poderia decidir?
A resposta imediata afirma que não decide, apenas reage. O fototropismo curva folhas em direção à luz; o hidrotropismo guia raízes à umidade; toxinas disparam respostas químicas. Esses processos parecem reflexos moleculares, não ações. Essa leitura, porém, simplifica o fenômeno.
As plantas sondam o ambiente por sensores químicos que detectam luz, nutrientes, rivais e pragas. Integram esses sinais por hormônios, como auxina e etileno, coordenando respostas. Uma videira tateia suportes e seleciona os mais estáveis; raízes bifurcam-se em direção a zonas úmidas e evitam regiões secas. Há integração e ajuste.
A Mimosa pudica ilustra um caso de fronteira. Suas folhas colapsam ao toque. Quando o estímulo se repete sem dano, ocorre habituação. A planta reduz a resposta ao longo do tempo. Esse processo, quando observado em condições controladas, depende de canais iônicos e fluxos de cálcio. Trata-se de aprendizado sem neurônios.
Plantas atacadas por insetos liberam compostos voláteis que alertam vizinhas pelo ar. No solo, o reconhecimento de parentes, quando documentado, ocorre por exsudatos radiculares solúveis, compostos liberados na rizosfera que modulam crescimento e alocação de recursos. A diferenciação entre indivíduos geneticamente próximos e estranhos orienta padrões cooperativos. O mecanismo permanece em investigação em vários casos, mas a evidência aponta para integração de sinais.
O filósofo Michael Marder descreve esse conjunto como agência vegetal. Trata-se de uma intencionalidade sem volição, realizada por crescimento e fluxos hormonais, sem centro unificado, livre-arbítrio ou experiência consciente. Sob definição estrita, plantas não exercem agência. Sob definição operacional, que inclui sensibilidade, integração e resposta adaptativa, exercem. A tensão entre essas definições permanece produtiva.
A rede subterrânea
Se as plantas ancoram a agência no crescimento, os fungos a distribuem em redes. Micélios, filamentos subterrâneos, forrageiam como sistemas vivos. Dissolvem substratos e redistribuem carbono e minerais entre árvores distantes. Não há ponto de comando. O comportamento emerge de fluxos, gradientes e ajustes contínuos entre milhares de terminais hifais.
Nesse contexto, a pergunta “quem decide?” perde precisão. A unidade de ação pode não coincidir com o indivíduo.
Os sifonóforos levam essa lógica ao extremo. A caravela-portuguesa consiste em uma colônia de zooides geneticamente idênticos, cada qual especializado em uma função. Flutuação, digestão e reprodução distribuem-se pelo conjunto. Não há indivíduo isolado; o sistema atua como corpo funcional.
Líquens ampliam o problema. Resultam da associação estável entre fungo e alga ou cianobactéria. Isolados, os parceiros não exibem as mesmas capacidades. Juntos, formam um sistema com propriedades emergentes. A agência, nesse caso, surge da relação que sustenta o conjunto.
Nas algas, o padrão se repete. Chlamydomonas, unicelular, desloca-se em direção à luz e a nutrientes por meio de flagelos que respondem a sinais químicos, gravitacionais e luminosos em tempo real. O ajuste decorre do acoplamento entre detecção e movimento. Em formas multicelulares, como kelps, o crescimento acompanha correntes e disponibilidade de recursos.
Protozoários como Paramecium, Amoeba e Stentor operam como predadores microscópicos sem sinapses. Amebas englobam presas por pseudópodes; outros desviam obstáculos ao alterar o batimento de cílios. Stentor apresenta habituação a estímulos repetidos. Há integração sensorial e ajuste motor em escala celular.
Esses casos enfraquecem três pressupostos: a exigência de centro neural, a associação entre agência e indivíduo isolado e a ideia de que agir pertence a uma única espécie.
O protista
O Physarum polycephalum concentra o desafio. Trata-se de um protista cujo plasmódio forma uma única célula multinucleada. O corpo é contínuo e contém milhões de núcleos.
Em experimentos com duas fontes de alimento, o organismo avalia qualidade, medida pelo conteúdo nutritivo, e distância. O fluxo citoplasmático direciona-se para a rota mais vantajosa. Não há centro de controle. O processo depende de gradientes químicos e oscilações internas.
O bolor testa múltiplos caminhos, abandona becos sem saída e reforça trajetórias eficientes. Deixa um rastro de limo que condiciona escolhas subsequentes e evita áreas já exploradas. Essa trilha funciona como memória externalizada, pois a informação relevante permanece no ambiente.
Em experimentos com estímulos periódicos, como gotas de água fria, o organismo ajusta o comportamento antes da ocorrência do evento. Esse resultado sugere antecipação sem relógio interno. O bolor também se habitua a estímulos repetidos e inofensivos.
Quando colocado entre estações de alimento, forma redes que minimizam distância e risco, com eficiência comparável à de sistemas de engenharia humana, como redes ferroviárias. O padrão emerge de fluxos oscilatórios que testam e reforçam conexões.
Fragmentado, o organismo recompõe-se. Partes separadas podem fundir-se novamente e integrar estados anteriores, com compartilhamento de informação. Não há fronteira nítida entre indivíduo e ambiente.
Há coordenação distribuída que produz ação orientada e adaptativa sem sistema nervoso ou comando central. Esse caso desafia concepções tradicionais de agência.
O fantasma e a pedra
A questão do limite da vida é desafiadora. Os vírus constituem um primeiro teste. Evoluem, adaptam-se e exploram células com precisão. Fora de hospedeiros, permanecem inertes. Não possuem metabolismo, homeostase ou estado interno. Não mantêm energia, não crescem e não respondem a estímulos.
Um vírus não decide infectar. Sua estrutura liga-se a receptores celulares por afinidade molecular. Trata-se de interação físico-química. A precisão observada decorre da seleção natural ao longo do tempo, não de integração de sinais em tempo real.
Falta-lhes um sistema capaz de processar informação e ajustar comportamento. Nesse sentido, podem ser descritos como parasitas moleculares em evolução.
As pedras trovants da Romênia constituem um segundo teste. Essas concreções de arenito, encontradas principalmente em Costești, absorvem minerais da chuva e aumentam de volume. Desenvolvem protuberâncias que podem se desprender. Apresentam anéis internos e, segundo alguns registros, deslocam-se milímetros ao longo de séculos.
A aparência sugere um organismo lento. No entanto, o crescimento corresponde à deposição de carbonato de cálcio em camadas porosas. A fragmentação decorre de pressão química. O movimento resulta de expansão térmica do solo ou de acúmulo assimétrico de sedimentos. Não há processamento de informação nem resposta orientada.
Nesse ponto, o Dispositivo Hipersensível de Detecção de Agente, HADD, revela seu efeito. Diante de padrões que lembram crescimento e movimento, o cérebro humano projeta intenção. Esse viés atua tanto na interpretação de vírus quanto na atribuição de vitalidade a concreções geológicas.
O bolor limoso amplia o conceito de agência. As trovants expõem o risco de projeção indevida. O limite exige distinção entre sistemas que integram sinais e processos que seguem leis físico-químicas.
A redefinição de agência e a computação biológica
Esses casos questionam a definição tradicional de agência como ação consciente de um indivíduo. Três eixos se tornam insuficientes: o individualismo, o privilégio do neural e a exigência de intenção consciente.
Ecossistemas reforçam o argumento. Florestas regulam água e nutrientes por redes de interação. Microbiomas modulam estados fisiológicos do hospedeiro. A ação emerge de dinâmicas coletivas.
Uma definição operacional torna-se adequada. Agência consiste na capacidade de integrar sinais e produzir respostas ajustadas que mantêm ou ampliam condições de existência do sistema. Pode ser local ou distribuída, individual ou coletiva, neural ou química. Essa definição distingue integração de mera reação.
A hipótese da agência não animal estende-se à computação. Sistemas vivos podem processar informação por reações químicas, em vez de transistores.
Um computador biológico utiliza células ou biomoléculas, como DNA e proteínas, para realizar operações. O Physarum polycephalum já opera como um computador analógico, resolvendo problemas de caminho mínimo e estruturas como diagramas de Voronoi e árvores geradoras.
Em 1994, Leonard Adleman demonstrou a computação com DNA ao resolver, em tubo de ensaio, uma instância do problema do caminho hamiltoniano dirigido, relacionado, embora distinto, ao problema do caixeiro-viajante. O experimento codificou um grafo em moléculas de DNA e executou operações por protocolos de biologia molecular.
Bactérias como Escherichia coli foram modificadas para funcionar como portas lógicas AND, OR e NOT em circuitos genéticos sintéticos. Sistemas de DNA também realizaram cálculos, como raízes quadradas, por reações de deslocamento de fitas, sem uso de células vivas. O processo exigiu horas para conclusão.
Em termos operacionais, sistemas biológicos recebem entradas químicas ou luminosas e processam informação por vias proteicas ou redes de expressão gênica. A saída pode assumir a forma de fluorescência, movimento ou sinal elétrico.
O paralelismo é elevado. Um centímetro cúbico de células contém bilhões de unidades de processamento. O consumo energético é baixo. Há capacidade de autorreparo e integração com sistemas vivos.
Sendo realista, ainda persistem limitações. A velocidade é reduzida, pois a expressão gênica ocorre em minutos. O sistema apresenta ruído e requer redundância. A programação e a depuração permanecem desafiadoras. No curto prazo, as aplicações seriam em sistemas especializados, como sensores e diagnósticos. Esses dispositivos complementam a computação baseada em silício.
A possibilidade da computação biológica
A complexidade dos sistemas vivos sugere formas de inteligência que excedem modelos atuais. Sistemas de Inteligência Artificial processam padrões, mas não integram sinais para manter sua própria existência. Não se habituam, não deixam memória no ambiente nem se reconstituem. O bolor limoso apresenta essas propriedades sem sistema nervoso.
A implicação reorienta o foco. Já não se busca imitar cérebros. A corrida é para compreender sistemas que operam sem eles. A agência emerge da química, do fluxo e da relação.
Considerando a complexidade já existente e a escala assombrosa dos organismos vivos, a inteligência biolôgica derivada da agência não animal possui uma capacidade além do que nossa limitada imaginação. Os modelos correntes de Inteligência Artificial, embora impressionantes, não são dotados de agência. A possibilidade permanece aberta. O futuro da computação pode não se limitar ao silício.
SAIBA MAIS
ADLEMAN, L. M. Molecular computation of solutions to combinatorial problems. Science, v. 266, n. 5187, p. 1021-1024, 1994. DOI: 10.1126/science.7973651.
ANDERSON, J. C.; VOIGT, C. A.; ARKIN, A. P. Environmental signal integration by a modular AND gate. Molecular Systems Biology, v. 3, n. 1, p. 133, 2007. DOI: 10.1038/msb4100173.
BIEGLER, R. Insufficient evidence for habituation in Mimosa pudica. Response to Gagliano et al. (2014). Oecologia, v. 186, n. 1, p. 33-35, 2018. DOI: 10.1007/s00442-017-4001-5.
BOISSEAU, R. P.; VOGEL, D.; DUSSUTOUR, A. Habituation in non-neural organisms: evidence from slime moulds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 283, n. 1829, 2016. DOI: 10.1098/rspb.2016.0446.
BOUSSARD, A. et al. Memory inception and preservation in slime moulds: the quest for a common mechanism. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 374, n. 1774, 2019. DOI: 10.1098/rstb.2018.0368.
FRIEDLAND, A. E. et al. Synthetic gene networks that count. Science, v. 324, n. 5931, p. 1199-1202, 2009. DOI: 10.1126/science.1172005.
GAGLIANO, M.; RENTON, M.; DEPCZYNSKI, M.; MANCUSO, S. Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters. Oecologia, v. 175, n. 1, p. 63-72, 2014. DOI: 10.1007/s00442-013-2873-7.
GUET, C. C.; ELOWITZ, M. B.; HSING, W.; LEIBLER, S. Combinatorial synthesis of genetic networks. Science, v. 296, n. 5572, p. 1466-1470, 2002. DOI: 10.1126/science.1067407.
KARABAN, R. et al. Kin recognition affects plant communication and defence. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 280, n. 1765, 20130564, 2013. DOI: 10.1098/rspb.2013.0364.
KRISHNAMURTHY, S. V.; BHATTACHARYYA, S. S. DNA Computing the Hamiltonian Path Problem. Molecules and Cells, v. 37, n. 1, p. 1-10, 2024. DOI: 10.14348/molcells.2024.0013.
MARDER, M. Plant-Thinking: A Philosophy of Vegetal Life. New York: Columbia University Press, 2013.
NAKAGAKI, T.; YAMADA, H.; TÓTH, Á. Maze-solving by an amoeboid organism. Nature, v. 407, n. 6803, p. 470, 2000. DOI: 10.1038/35035159.
NAKAGAKI, T. et al. Minimum-risk path finding by an adaptive amoebal network. Physical Review Letters, v. 99, n. 6, 068104, 2007. DOI: 10.1103/PhysRevLett.99.068104.
NOAA. What is a Portuguese man o’ war? National Oceanic and Atmospheric Administration, 2023. Disponível em: https://oceanservice.noaa.gov/facts/portuguese-man-o-war.html. Acesso em: 22 abr. 2026.
QIAN, L.; WINFREE, E. Scaling up digital circuit computation with DNA strand displacement cascades. Science, v. 332, n. 6034, p. 1196-1201, 2011. DOI: 10.1126/science.1200520.
SAIGUSA, T.; TERO, A.; NAKAGAKI, T.; KURAMOTO, Y. Amoebae anticipate periodic events. Physical Review Letters, v. 100, n. 1, 018101, 2008. DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.018101.
SIUTI, P.; YURKE, B.; ARNOLD, F. H. Automated design of synthetic ribosome binding sites to control protein expression. Nature Biotechnology, v. 31, n. 5, p. 444-448, 2013. DOI: 10.1038/nbt.2535.
TAMSIR, A.; TABOR, J. J.; VOIGT, C. A. Robust multicellular computing using genetically encoded NOR gates and chemical ‘wires’. Nature, v. 469, n. 7329, p. 212-215, 2011. DOI: 10.1038/nature09565.
TERO, A. et al. Rules for biologically inspired adaptive network design. Science, v. 327, n. 5964, p. 439-442, 2010. DOI: 10.1126/science.1177894.
THOMPSON, R. F.; SPENCER, W. A. Habituation: a model phenomenon for the study of neuronal substrates of behavior. Psychological Review, v. 73, n. 1, p. 16-43, 1966. DOI: 10.1037/h0022681.
VOGEL, D.; DUSSUTOUR, A. Direct transfer of learned behaviour via cell fusion in non-neural organisms. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 283, n. 1845, 2016. DOI: 10.1098/rspb.2016.2382.
WANG, B.; KITNEY, R. I.; JOLY, N.; BUCK, M. Engineering modular and orthogonal genetic logic gates for robust digital-like synthetic biology. Nature Communications, v. 2, n. 1, p. 508, 2011. DOI: 10.1038/ncomms1516.
WOOD, D. E. et al. Single-cell analysis of habituation in Stentor coeruleus. bioRxiv, 2022. DOI: 10.1101/2022.09.16.508231.
YAMAGUCHI, T. et al. A receptor-inactivation model for single-celled habituation in Stentor coeruleus. Current Biology, v. 35, n. 11, p. 2602-2614, 2025. DOI: 10.1016/j.cub.2025.03.072.

Deixe uma resposta