Os cientistas da Universidade Monash desafiaram a sabedoria convencional de que os padrões biológicos são explicados por restrições físicas.
Em um estudo publicado hoje na Science, os pesquisadores apresentam seu modelo matemático de crescimento animal que descreve como os animais dedicam energia ao crescimento e à reprodução à medida que envelhecem e aumentam de tamanho.
“Apesar do fato de que os organismos vivos não podem quebrar as leis da física, a evolução mostrou-se extraordinariamente hábil em encontrar brechas”, disse o principal autor do estudo, professor Craig White, da Monash University School of Biological Sciences e do Center for Geometric Biology.
Um problema inexplicável na biologia diz respeito à relação não proporcional (alométrica) entre o metabolismo energético e o tamanho.
“Descobrir que o metabolismo de um animal pode ser explicado sem invocar restrições físicas significa que estamos procurando no lugar errado quando se trata de encontrar respostas para por que esse padrão generalizado ocorre”, disse o professor White.
“Acreditamos que as restrições físicas não impulsionam tanto a biologia que observamos como se supunha anteriormente, e que a evolução tem uma gama mais ampla de opções do que se pensava anteriormente”, disse ele.
Um aumento no tamanho, durante o desenvolvimento ou evolução, é tipicamente acompanhado por um aumento menos que proporcional nas necessidades energéticas, de modo que, quando comparados grama por grama, os animais grandes queimam menos energia e requerem menos comida do que os pequenos.
Por exemplo, pequenos mamíferos, como musaranhos, podem precisar consumir até três vezes seu peso corporal em alimentos por dia, enquanto os maiores – baleias de barbatanas – comem apenas 5 a 30% de seu peso corporal em krill por dia.
“Nosso estudo argumenta contra a sabedoria convencional de que padrões biológicos, como a escala alométrica, ocorrem devido a restrições físicas”, disse o professor White.
“Nós criamos um modelo matemático de crescimento animal que descreve como os animais mudam sua alocação de energia do crescimento para a reprodução à medida que aumentam em idade e tamanho, e mostra que a reprodução ao longo da vida é maximizada quando o metabolismo se desproporcionalmente com o tamanho”, disse ele.
“Muitos modelos apresentados desde o início do século XIX usaram restrições físicas ou geométricas para explicar esse padrão, mas o nosso não. porque é o melhor.”
O professor White disse que o estudo mostrou que a escala alométrica não precisa ser resultado de limites físicos ou geométricos. Em vez disso, a seleção natural, não a física, favorece a escala alométrica.
Publicado em 20/08/2022 16h16
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