Cientistas resolvem o mistério centenário de por que esse inseto especial pode flutuar na água

A cabeça de uma larva de mosquito fantasma. (Evan McKenzie)

Além dos peixes, os cientistas encontraram apenas um outro animal que pode regular sua flutuabilidade na água usando bexigas natatórias, e provavelmente não é o que você esperava.

O mosquito fantasma é um tipo de mosca do lago (gênero Chaoborus), mas antes que possa voar, suas larvas devem primeiro crescer na água. Como esses vermes de vidro são transparentes, sabemos desde 1911 que eles contêm dois pares de sacos cheios de gás em cada extremidade do corpo.

Por mais de um século, não tínhamos ideia de como os insetos controlavam esses órgãos estranhos. Agora, um truque da luz acidentalmente revelou a resposta.

Em 2018, o zoólogo Philip Matthews notou um monte de larvas nadando em um tanque de gado cheio de chuva.

“Esses insetos bizarros estavam flutuando de forma neutra na água, algo que você simplesmente não vê os insetos fazendo”, lembra Matthews.

“Alguns insetos podem tornar-se flutuantes de forma neutra por um curto período de tempo durante um mergulho, mas as larvas de Chaoborus são os únicos insetos próximos de serem flutuantes de forma neutra”.

Ao contrário de um peixe, o gás oxigênio não pode ser transportado ativamente para os sacos aéreos de um mosquito fantasma porque os insetos não têm sistemas circulatórios fechados com glóbulos vermelhos que transportam oxigênio como os vertebrados.

Então, como seus órgãos inflam e desinflam para alcançar flutuabilidade neutra?

Larva do mosquito Chaoborus aquático mostrando todos os quatro sacos aéreos. (Philip Matthews)

Por capricho, Matthews levou algumas das larvas de volta ao laboratório e as colocou sob um microscópio. Quando ele acendeu a luz ultravioleta para iluminar o palco do microscópio, ele notou que os sacos de ar começaram a brilhar em um azul brilhante.

A cor sugeria que os sacos eram feitos de uma proteína conhecida como resilina, que tem qualidades elásticas semelhantes à borracha. Em um ambiente alcalino, a resilina é conhecida por inchar, mas em um ambiente mais ácido, a proteína se contrai.

Para investigar mais, o estudante de doutorado de Matthew e principal autor do novo estudo, Evan McKenzie, começou a experimentar os sacos de ar reais das larvas no laboratório, inflando e esvaziando artificialmente com exposições ácidas ou alcalinas.

Ao fazer isso, McKenzie poderia indiretamente empurrar o ar para dentro e para fora dos sacos.

Sacos de ar removidos cirurgicamente das larvas de mosquitos fantasmas que brilham sob luz fluorescente. (Philip Matthews)

“Esta é uma adaptação realmente bizarra que não procuramos”, diz Matthews.

“Nós estávamos apenas tentando descobrir como eles podem flutuar na água sem afundar.”

Em vez disso, eles descobriram que larvas de mosquitos fantasmas podem afundar, subir ou flutuar simplesmente manipulando o pH das paredes de seus sacos aéreos. Isso permite que o gás se difunda passivamente para dentro e para fora, sem a necessidade de sangue transportador de oxigênio para inflar ou desinflar os órgãos.

Todo o processo funciona como um motor mecanoquímico, dizem os autores, “transformando as mudanças de pH em trabalho mecânico contra a pressão hidrostática”.

O motor é diferente de qualquer outra coisa que encontramos no reino animal, e é tão fácil de usar que alguns mosquitos fantasmas podem viajar muito fundo na água.

No Lago Malawi, na África Oriental, por exemplo, uma espécie de mosquito-fantasma (C. edulis) foi encontrada a mais de 200 metros de profundidade, em um ambiente com pouco oxigênio, perfeito para fugir de predadores.

A nova pesquisa sugere que essas larvas nem precisam nadar para chegar lá; tudo o que eles precisam fazer é afundar.


Publicado em 31/01/2022 04h58

Artigo original:

Estudo original: