Trezentos milhões de anos atrás, a Terra não se parecia em nada com o que é hoje. Os continentes se uniram em um enorme supercontinente chamado Pangea. Perto do equador, vastas florestas carboníferas pontilham a paisagem. Os níveis de oxigênio na atmosfera eram muito mais elevados do que hoje e os incêndios eram frequentes.
Havia abundância de vida em todos os ambientes. Os oceanos estavam cheios de peixes, enquanto a terra abrigava anfíbios, répteis primitivos, artrópodes rastejantes e até baratas gigantes. Acima, os céus pertenciam a insetos, alguns dos quais atingiam tamanhos surpreendentes.
Libélulas com envergadura enorme
Esses insetos pré-históricos incluíam espécies semelhantes a moscas com envergadura de 17 polegadas (45 cm) e criaturas semelhantes a libélulas que atingiam 27 polegadas (70 cm). Esses insetos gigantes são frequentemente chamados de “griffinflies” devido a impressões fossilizadas encontradas em rochas sedimentares de granulação fina no Kansas, há cerca de um século.
Durante décadas, os cientistas acreditaram que estes insectos gigantes só poderiam existir porque os níveis de oxigénio na atmosfera eram cerca de 45% mais elevados do que hoje. Um novo estudo desafia agora essa noção de longa data.
A teoria do oxigênio por trás dos insetos gigantes
Na década de 1980, os pesquisadores desenvolveram técnicas que lhes permitiram reconstruir a composição de atmosferas antigas. 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 Nature relacionou esse período rico em oxigénio à presença de insectos gigantes. Os cientistas propuseram que os insectos maiores precisavam de mais oxigénio e que o oxigénio atmosférico mais elevado tornava o seu tamanho possível.
Essa explicação foi baseada em como os insetos respiram. Em vez de pulmões, os insetos dependem de uma rede de tubos cheios de ar chamada sistema traqueal. Esses tubos se ramificam por todo o corpo e terminam em pequenas estruturas chamadas traqueolas. O oxigênio se difunde através dessas traqueolas, percorrendo gradientes de concentração para alcançar os músculos de voo.
Como a difusão se torna menos eficiente em longas distâncias, os investigadores concluíram que os níveis modernos de oxigénio não seriam suficientes para suportar as necessidades energéticas de insectos voadores extremamente grandes.
Novo estudo desafia suposições de longa data
Um novo estudo foi publicado a natureza oferece uma perspectiva diferente. Liderada por Edward (Ned) Snelling, da Universidade de Pretória, a equipa de investigação utilizou microscopia electrónica de alta energia para examinar como o tamanho do corpo do insecto se relaciona com o número de traqueolas nos músculos de voo.
Suas descobertas mostraram que a traqueola normalmente ocupa cerca de 1% ou menos do músculo de voo na maioria das espécies de insetos. Mesmo quando esta relação é aplicada à mosca-grifo gigante que viveu há 300 milhões de anos, a proporção permanece pequena.
Isto sugere que os músculos de voo dos insetos não são limitados pela disponibilidade de oxigênio. Como as traqueolas ocupam muito pouco espaço, os insetos podem, teoricamente, aumentar seu número sem grandes restrições estruturais.
Evidências de insetos modernos
“Se o oxigénio atmosférico realmente estabelece um limite para o tamanho máximo do corpo dos insectos, então deveria haver evidências de compensação ao nível da traqueola”, disse o autor principal Edward (Ned) Snelling, Professor Associado e Faculdade de Ciências Veterinárias da Universidade de Pretória. “Alguma compensação está ocorrendo em insetos maiores, mas é insignificante no grande esquema das coisas”.
Apoiando ainda mais esta ideia, os investigadores compararam insectos com vertebrados. Em aves e mamíferos, os capilares do músculo cardíaco ocupam cerca de dez vezes mais espaço do que as traqueolas nos músculos de voo dos insetos.
“Em comparação, os capilares cardíacos em aves e mamíferos ocupam cerca de dez vezes o espaço relativo das traqueolas nos músculos de voo dos insectos, por isso, se o transporte de oxigénio realmente limita o tamanho do corpo, as traqueolas devem ter um grande potencial evolutivo para aumentar o seu investimento”, diz o professor Seoridim Roeser, da Adam University.
A forma do inseto gigante permanece um mistério
Alguns cientistas alertam que o oxigénio ainda pode desempenhar um papel na limitação do tamanho dos insectos, particularmente noutras partes do corpo ou nas fases iniciais do transporte de oxigénio. Como resultado, a ideia de que o oxigênio limita o tamanho dos insetos não foi completamente descartada.
No entanto, novas descobertas mostram claramente que a difusão de oxigênio nas traqueolas musculares de voo não é o fator limitante. Isso significa que os pesquisadores devem explorar outras explicações sobre por que os insetos cresceram tanto.
As possíveis razões incluem o aumento da predação por vertebrados ou limitações físicas do exoesqueleto dos insetos. Por enquanto, a verdadeira razão por trás do surgimento e desaparecimento de insetos gigantes permanece uma questão em aberto.
