2013-12-13

Subject: A razão porque os lagartos podem vir a herdar a Terra

 

A razão porque os lagartos podem vir a herdar a Terra

 

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@ Nature/Cheryl ErteltUm lagarto capta oxigénio do ar tanto quando inala, como quando exala, um feito normalmente associado com as aves. 

Muitos cientistas acreditam que as aves desenvolveram essa adaptação como forma de lidar com os enormes gastos energéticos associados ao voo mas a descoberta da ventilação contínua no lagarto-monitor da savana levanta questões sobre quando e por que razão esta característica terá surgido pela primeira vez.

“Encontrar padrões de fluxo de ar semelhantes em animais distantemente aparentados com as aves, como o lagarto-monitor, é espantoso", diz Mathew Wedel, biólogo evolutivo na Universidade Western de Ciências da Saúde em Pomona, Califórnia, que não esteve envolvido na descoberta.

Os mamíferos, e muitos outros vertebrados, respiram de forma descontínua, ou seja, o ar entra para os pulmões, as trocas gasosas ocorrem nos alvéolos pulmonares e volta a sair pela mesma via. Já as aves não respiram desta forma: armazenam parte do ar inalado em sacos aéreos especializados e quando exalam, o oxigénio é extraído desse volume de ar.

Em 2010, uma equipa de investigadores liderada por Colleen Farmer, da Universidade do Utah em Salt Lake City, relatou que os aligátores e outros crocodilianos também tinham respiração contínua. A descoberta indiciava que os dinossauros poderiam já respirar dessa forma mas Wedel considera que “não é surpreendente que os crocodilos sejam um pouco como as aves", pois os seus pulmões têm a mesma estrutura.

Agora, uma equipa liderada por Farmer e pela sua colega Emma Schachner, bióloga evolutiva na mesma instituição, relatam na última edição da revista Nature que os lagartos-monitores da savana Varanus exanthematicus usam o mesmo mecanismo de respiração.

Os lagartos-monitores são um grupo de cerca de 70 espécies que inclui os dragões do Komodo, os maiores lagartos do mundo. Com uma análise superficial, os seus pulmões parecem ser usados para uma respiração normal, diz Schachner, “mas quando os dissecamos, parecem um saco com várias câmaras, não se parecem nada com os pulmões das aves".

@ Nature

Quando analisados com a ajuda de tomografia computorizada (TC), as imagens produzidas revelaram uma grande câmara, com uma série de até 11 tubos braquiais que se ramificam em paralelo e associados uns aos outros através de perfurações, uma estrutura que poderia permitir o fluxo contínuo de ar (ver imagem acima).

Para testar esta possibilidade, os investigadores dissecaram os pulmões do lagarto e encheram-nos de água contendo esferas em suspensão, para seguirem melhor o fluxo de líquido. A água deslocava-se de forma descontínua na grande câmara mas unidireccionalmente nos tubos braquiais menores. 

A equipa de Schachner confirmou que o ar segue esses mesmos padrões de deslocação durante a respiração implantando sensores nos pulmões de cinco lagartos e medindo o fluxo de ar à medida que o animal respirava.

 

A descoberta da respiração contínua nos lagartos-monitores pode significar que esta característica evoluiu primeiro no ancestral comum das aves, crocodilos e lagartos (um animal que viveu há cerca de 270 milhões de anos e se assemelhava a uma iguana) ou que a característica evoluiu independentemente nestes dois ramos evolutivos, diz Schachner. Para determinar qual dos cenários é o correcto, a equipa de Schachner planeia estudar os padrões respiratórios de mais répteis, como iguanas, osgas e lagartos-barbudos.

O estudo da sua equipa também levanta questões sobre a razão porque a respiração contínua se terá desenvolvido em primeiro lugar. Farmer colocou a hipótese de que ajude o animal a obter oxigénio enquanto sustém a respiração pois este mecanismo é mais eficiente na recolha de oxigénio do ar, algo que muitos lagartos fazem quando se assustam.

Os crocodilos conseguem suster a respiração durante vinte minutos e os antigos répteis marinhos podem ter tido vantagem em respirar desta forma durante os longos mergulhos, considera Schachner. A característica também pode ter sido uma adaptação à quebra nos níveis de oxigénio na Terra pois, recorda ela, no início do Triássico (há 250 milhões de anos) apenas existia 12% de oxigénio no ar, comparados com os actuais 21%.

“Isso pode explicar alguma coisa sobre o enorme sucesso dos lagartos-monitores", diz Wedel. Estes lagartos obtêm mais oxigénio do ar que qualquer outro réptil e vivem em ambientes tão variados como os desertos mais inóspitos ou as florestas tropicais: “Quem sabe, quando o próximo asteróide atingir a Terra talvez sejam os lagartos-monitores a herdar o planeta", diz Wedel.

Schachner acredita que não se tinha encontrado a respiração contínua em lagartos anteriormente porque é uma característica muito difícil de medir, especialmente em animais selvagens. Wedel espera que a descoberta da equipa de Schachner inspire outros a desviar-se da sabedoria convencional: “Agora todos os que acordarem amanhã e lerem este artigo vão olhar para organismos familiares com um pouco mais de curiosidade e desconfiança."

 

 

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