Estudos realizados no Lago Malawi, na África Oriental, com larvas do inseto Chaoborus edulis, indicam que elas possuem adaptações que permitem suportar pressões muito elevadas, o que desafia explicações tradicionais sobre a quase inexistência de insetos no oceano aberto.
Essas larvas realizam uma migração vertical diária incomum, descendo durante o dia a mais de 200 metros em uma zona do lago com baixa concentração de oxigênio, conhecida como zona morta. Essa profundidade oferece proteção contra predadores que não suportam tais condições. À noite, elas sobem para se alimentar, atravessando áreas com grande presença de peixes predadores.
Observação por sonar e adaptação respiratória
Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica, como os doutores Philip Matthews e Evan McKenzie, instalaram um sistema sonar no fundo do lago para monitorar o movimento das larvas em grandes grupos durante a migração.
Ao analisar as características das larvas, verificaram que elas desenvolveram em seu sistema respiratório duas pares de pequenos sacos de ar que funcionam de maneira semelhante aos tanques de lastro de um submarino. A variação do volume desses sacos permite ajustar a flutuabilidade, controlando se a larva sobe ou desce na coluna d’água.
As paredes desses sacos são revestidas por resilina, uma proteína elástica comum em insetos, conhecida por sua capacidade de expandir e contrair conforme o pH do ambiente. Esse mecanismo proporciona às larvas um controle preciso da profundidade em que se encontram.
Testes de resistência à pressão
Para entender a resistência desses sacos de ar, os cientistas submeteram as larvas a câmaras de pressão que simulavam profundidades superiores a 400 metros, mais que o dobro da profundidade normalmente atingida durante a migração diária.
Os sacos suportaram essas pressões sem colapsar, um resultado que indica uma resistência superior ao esperado para insetos aquáticos desse tipo.
Implicações para a biologia e materiais biomiméticos
A ausência quase total de insetos no oceano aberto é frequentemente atribuída à incapacidade de seus sistemas aéreos suportarem a pressão das grandes profundidades. O desempenho das larvas do Lago Malawi sugere que a pressão por si só pode não ser a única razão para essa ausência.
a resilina, que funciona quase como um elastômero biológico, tem sido estudada por sua durabilidade em estruturas de insetos, como articulações de asas e tendões. A descoberta desses sacos de ar pode inspirar o desenvolvimento de materiais inteligentes capazes de alterar sua forma com base em mudanças químicas, como variações de pH.
Pesquisas futuras podem explorar esse mecanismo para criar músculos artificiais ou outros dispositivos móveis baseados em mudanças químicas controladas.
O estudo recebeu financiamento parcial do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, por meio dos programas Discovery e Accelerator, e o material foi disponibilizado pela Universidade da Colúmbia Britânica.
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Com informações de www.sciencedaily.com.
