Respirar para crescer

Nos últimos 540 milhões de anos, os níveis de oxigênio na atmosfera terrestre têm flutuado enormemente. Justamente em um período em que os níveis estavam especialmente baixos, em torno de 12% (atualmente está em 20,9%), surgiram os dinossauros, o que é algo que há tempos tem intrigado os cientistas.

A questão é como animais tão grandes fizeram para sobreviver em atmosfera tão rarefeita. Na ausência de um desses vertebrados vivo para realizar estudos, três pesquisadores de instituições nos Estados Unidos decidiram procurar pistas em um parente moderno.

Trata-se do aligátor americano, designação comum aos répteis crocodilianos do gênero Alligator, encontrados na América do Norte. Eles diferem do crocodilo pelo focinho mais largo (em forma de U) e mais curto. Assim como os jacarés brasileiros, o aligátor pertence à família Alligatoridae, enquanto os crododilos fazem parte da Crocodylidae. Todos compartilham a mesma ordem, Crocodylia.

“Sabíamos que testar os efeitos de diferentes níveis de oxigênio funcionaria em aligatores, porque os crocodilianos têm sobrevivido em sua forma básica por cerca de 220 milhões de anos. Eles devem ter feito algo certo para resistir durante tantas flutuações de oxigênio”, disse o australiano Tomasz Owerkowicz, da Universidade da Califórnia em Irvine, primeiro autor do estudo, que será publicado na edição de 17 de abril do The Journal of Experimental Biology.

Para começar no início do desenvolvimento desses répteis, os cientistas incubaram ovos de aligatores (Alligator mississippiensis) em diferentes níveis de oxigênio de modo a observar como os animais cresciam e se desenvolviam.

Os ovos, doados pelo Rockefeller Wildlife Refuge, foram divididos em grupos incubados em 12% (nível baixo), 21% (normal) e 30% (alto) de oxigênio.

Após cerca de dez semanas, os ovos começaram a chocar e os pesquisadores puderam verificar que não havia diferenças visíveis entre os animais dos dois últimos grupos.

A surpresa ocorreu quando os ovos em nível baixo abriram. Os ventres dos aligatores estavam inchados e muito maiores do que o normal. O motivo é que os animais não conseguiram absorver corretamente os nutrientes presentes nos ovos, ficando com as barrigas distentidas.

Em alguns casos a deformidade foi tamanha que as pernas não chegavam ao chão, obrigando os aligatores a permanecer no local e comer todo o alimento contido no ovo. Depois, finalmente começaram a se mover.

Os órgãos do grupo também se mostraram muito menores do que os dos demais. A exceção foi o coração, que, segundo os pesquisadores, era maior provavelmente para maximizar o uso das quantidades limitadas de oxigênio.

Os cientistas achavam que os pulmões também seriam maiores, mas não foi o caso, talvez porque os aligatores usaram menos tal órgão, obtendo o oxigênio por meio de vasos sanguíneos na membrana do ovo.

Três meses depois, ao medir as taxas de respiração e metabólica, Owerkowicz e colegas verificaram que os animais na atmosfera com mais oxigênio estavam respirando muito menos do que o normal, provavelmente por conta de respirar mais gás a cada vez, o que se traduz em uma significativa economia de energia – que pode ser investida em crescimento.

Mas, ao medir os tamanhos dos pulmões dos répteis no grupo com menos oxigênio, os cientistas descobriram que os órgãos estavam maiores do que os dos dois outros grupos. Os pulmões teriam crescido mais para compensar a falta de oxigênio, permitindo que os animais aumentassem suas taxas metabólicas.

O artigo Atmospheric oxygen level affects growth trajectory, cardiopulmonary allometry and metabolic rate in the American alligator (Alligator mississippiensis), de Tomasz Owerkowicz e outros, pode ser lido por assinantes do The Journal of Experimental Biology em http://jeb.biologists.org.

http://www.agencia.fapesp.br/materia/10380/divulgacao-cientifica/respirar-para-crescer.htm