Há trezentos milhões de anos, a Terra parecia completamente diferente do que é hoje. Esses continentes se uniram para formar um supercontinente gigante chamado Pangeia. Perto do equador, vastas florestas pantanosas de carvão espalham-se por toda a terra. O teor de oxigênio na atmosfera era muito maior do que é hoje e os incêndios florestais ocorriam regularmente.
A vida é abundante em todos os ambientes. Os oceanos fervilhavam de peixes, enquanto a terra era o lar de anfíbios, dos primeiros répteis, dos artrópodes reptilianos e até de baratas gigantes. Acima, o céu pertencia a insetos, alguns deles surpreendentemente grandes.
libélula com enorme envergadura
Esses insetos pré-históricos incluem espécies semelhantes a moscas com envergadura de 17 polegadas (45 cm) e criaturas semelhantes a libélulas de até 27 polegadas (70 cm) de comprimento. Esses insetos gigantes, comumente conhecidos como grifos, foram descobertos pela primeira vez há quase um século a partir de impressões fósseis encontradas em rochas sedimentares de granulação fina no Kansas.
Durante décadas, os cientistas acreditaram que esses insetos gigantes podiam existir porque a quantidade de oxigênio na atmosfera era cerca de 45% maior do que é hoje. Agora, um novo estudo desafia esta ideia de longa data.
A teoria do oxigênio por trás dos insetos gigantes
Na década de 1980, os pesquisadores desenvolveram técnicas que poderiam reconstruir a composição da atmosfera antiga. Os seus resultados mostram que os níveis de oxigénio atingiram o pico há cerca de 300 milhões de anos.
Com base nesta descoberta, um estudo de 1995 publicado na revista Nature relacionou este período rico em oxigénio à presença de insectos gigantes. Os cientistas propõem que os insectos maiores necessitam de mais oxigénio e que níveis mais elevados de oxigénio na atmosfera tornam possível o seu tamanho.
Esta explicação é baseada em como os insetos respiram. Os insetos não dependem dos pulmões, mas de uma rede de tubos cheios de ar chamada sistema traqueal. Esses tubos são encontrados por todo o corpo e terminam em pequenas estruturas chamadas traqueias. O oxigênio viaja por essas vias aéreas por difusão, seguindo um gradiente de concentração para atingir os músculos do voo.
Como a difusão se torna menos eficiente à distância, os investigadores concluíram que os níveis modernos de oxigénio são insuficientes para suportar as necessidades energéticas de insectos voadores extremamente grandes.
Novas pesquisas desafiam suposições de longa data
Um novo estudo publicado em natureza Fornece uma perspectiva diferente. Uma equipa de investigação liderada por Edward (Ned) Snelling, da Universidade de Pretória, utilizou microscopia electrónica de alta potência para estudar a relação entre o tamanho do corpo dos insectos e o número de traqueias nos músculos de voo.
Os seus resultados mostram que na maioria das espécies de insectos, a traqueia normalmente representa 1% ou menos dos músculos de voo. Mesmo quando se aplica esta relação aos grandes grifos que viveram há 300 milhões de anos, a proporção ainda é pequena.
Isto sugere que os músculos do vôo dos insetos não são limitados pelo suprimento de oxigênio. Como a traquéia ocupa tão pouco espaço, os insetos poderiam, teoricamente, aumentar o seu número sem grandes restrições estruturais.
Evidências de insetos modernos
“Se o oxigénio atmosférico limita o tamanho máximo dos insectos, então deveria haver evidência de compensação ao nível da traqueia”, disse o autor principal Edward (Ned) Snelling, professor associado do Departamento de Ciências Veterinárias da Universidade de Pretória. “Haverá alguma compensação por parte dos insetos maiores, mas no geral é mínima”.
Os pesquisadores apoiaram ainda mais essa ideia comparando insetos a vertebrados. Em aves e mamíferos, os microvasos do músculo cardíaco ocupam aproximadamente dez vezes o espaço da traqueia nos músculos de voo dos insetos.
O professor Roger Seymour, da Universidade de Adelaide, disse: “Em comparação, o espaço relativo ocupado pelos capilares no músculo cardíaco de aves e mamíferos é cerca de dez vezes maior que o da traqueia nos músculos de voo dos insetos, portanto, se o transporte de oxigênio limita o tamanho do corpo, deve haver um enorme potencial evolutivo para aumentar o potencial de investimento da traqueia”.
O mistério do tamanho dos insetos gigantes persiste
Alguns cientistas alertam que o oxigénio ainda pode desempenhar um papel na limitação do tamanho do corpo dos insectos, particularmente para outras partes do corpo ou durante as fases iniciais do transporte de oxigénio. Portanto, a ideia de que o oxigênio limita o tamanho do corpo dos insetos não está completamente descartada.
No entanto, as novas descobertas mostram claramente que a difusão de oxigênio na traqueia dos músculos de voo não é o fator limitante. Isso significa que os pesquisadores devem explorar outras explicações sobre por que os insetos cresceram tanto.
Os possíveis fatores incluem aumento da predação de vertebrados ou limitações físicas dos exoesqueletos de insetos. Por enquanto, as verdadeiras razões para o surgimento e desaparecimento de insetos gigantes permanecem uma questão em aberto.
