Grandes libélulas já povoaram os céus da Terra. Nova pesquisa desmente a teoria do livro didático sobre por que elas foram extintas

(MENAFN- The Conversation) Os insectos começaram a ocupar os céus há cerca de 350 milhões de anos, ou seja, cerca de 200 milhões de anos antes de as aves baterem as primeiras asas.

No final do período Carbonífero, há 300 milhões de anos, alguns insectos voadores tinham-se tornado gigantescos. Insectos gigantes semelhantes a libélulas, chamados griffinfly (griffinflies), tinham envergaduras de 70 cm – cinco vezes o tamanho das maiores libélulas modernas.

Estes insectos gigantes viveram numa época em que a atmosfera da Terra continha mais oxigénio do que hoje: cerca de 30%, em comparação com os 21% actuais.

Como os grandes insectos voadores viveram num tempo de níveis elevados de oxigénio, os cientistas propuseram que esses níveis externos elevados eram necessários para alimentar a rápida combustão de energia durante o voo.

Num novo estudo publicado hoje na Nature, analisámos os músculos de dezenas de insectos voadores modernos e fizemos uma descoberta surpreendente: não há razão para que o griffinfly não pudesse sobreviver na atmosfera de hoje.

A estrutura do sistema respiratório do voo dos insectos

Voar exige mais energia do que correr ou nadar, porque o insecto que se mantém no ar com batimentos de asas tem de trabalhar constantemente contra a gravidade.

Consequentemente, os músculos do voo usam muito oxigénio, e a taxa de consumo de oxigénio aumenta aproximadamente em proporção ao peso do animal em voo. A mais alta taxa de consumo de oxigénio por grama de qualquer tecido conhecido ocorre numa abelha voadora.

O oxigénio é fornecido aos músculos do voo dos insectos através do “sistema traqueal”, um sistema ramificado em forma de árvore de tubos cheios de ar que conduz às ramificações mais pequenas, chamadas “traqueólitos”, onde o oxigénio passa para o tecido muscular.

Cada traqueólito é uma saída sem continuação, o que significa que o oxigénio entregue ao músculo viaja principalmente por difusão. Primeiro difunde-se através do ar no interior de cada traqueólito e, depois, através do próprio tecido muscular.

A antiga hipótese

Nos insectos modernos, os níveis de oxigénio perto das mitocôndrias que consomem oxigénio e que fornecem energia ao músculo do voo estão muito próximos de zero. Isto implica que a estrutura do sistema traqueal era apenas adequada para fornecer oxigénio suficiente.

Um insecto maior precisaria de uma maior quantidade de oxigénio, o que significaria uma maior força motriz para a difusão, o que, por sua vez, significaria mais oxigénio na atmosfera da Terra.

A ideia de que a estrutura e a função do sistema traqueal dos insectos limitam o tamanho corporal tem prevalecido durante os últimos 30 anos e aparece em manuais escolares.

O nosso interesse na teoria surgiu há 15 anos, quando analisámos fatias finas do músculo do voo dos gafanhotos. Os traqueólitos que apareciam entre e no interior das fibras musculares eram poucos e ocupavam apenas cerca de 1% da área, em comparação com as mitocôndrias, que ocupavam cerca de 20%.

Nova evidência

Inicialmente, pensámos que tudo o que um insecto tinha de fazer para aumentar a sua entrega de oxigénio seria aumentar o número de traqueólitos. Afinal, é aqui que o oxigénio é fornecido às mitocôndrias.

Para garantir que o gafanhoto não era excepcional e para compreender devidamente o efeito do tamanho corporal, medimos 44 espécies de insectos voadores com diferentes massas corporais e taxas metabólicas. O projecto exigiu cinco anos e 1.320 micrografias por microscopia electrónica de transmissão.

Mas os resultados foram essencialmente os mesmos: os traqueólitos ocupavam apenas cerca de 1% da área de corte transversal dos músculos do voo, independentemente do tamanho corporal. Em contraste, os capilares cheios de sangue no tecido do voo e cardíaco de algumas aves e mamíferos ocupam cerca de 10% da área.

Isto mostra que existe bastante margem para aumentar o número e o volume de traqueólitos sem enfraquecer o músculo. Por conseguinte, a estrutura do sistema traqueal não é uma limitação importante do tamanho corporal.

A evidência proveniente de insectos em desenvolvimento mostra que os insectos podem crescer mais traqueólitos no músculo do voo em níveis mais baixos de oxigénio e que transmitem esta característica à sua descendência. A conclusão é que o tamanho corporal dos insectos voadores nunca foi limitado pela estrutura ou função dos seus sistemas traqueais.

Não existe razão fisiológica para que insectos do tamanho do griffinfly não pudessem voar na atmosfera de hoje. E, no entanto, não existem hoje.

As razões mais simples podem ser que espécies de animais maiores são mais propensas à extinção do que as mais pequenas – e, há 300 milhões de anos, o griffinfly não tinha predadores de aves ou mamíferos para recear.

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