Os cavalos-marinhos têm um ‘golpe’ insanamente poderoso que os permite sugar a comida rapidamente
Já sabemos que os cavalos-marinhos estão entre as criaturas mais fofas e únicas do oceano, e agora os cientistas descobriram mais sobre uma maneira inteligente e incomum de comer.
Pesquisadores da Universidade de Tel Aviv, em Israel, e do Instituto de Tecnologia de Rochester, nos Estados Unidos, calcularam o poder necessário da anatomia especializada que os peixes de focinho estranho usam para atrair uma presa.
Os cavalos-marinhos usam dois tendões semelhantes a molas para sugar rapidamente a água e inclinar a cabeça para capturar a presa em um movimento rápido. O poderoso ‘golpe’ permite que os animais absorvam água a uma taxa cerca de oito vezes maior do que conseguiriam com esforço muscular sozinho.
“[D] duas massas são aceleradas simultaneamente pelo mesmo sistema (ou seja, a cabeça que balança para cima e a água sugada para dentro da boca)”, explicam os pesquisadores em seu artigo publicado.
Portanto, embora sejam pequenos e lentos, os cavalos-marinhos podem engolir rapidamente sua comida e bebida (útil porque se alimentam com frequência), deixando mais tempo para outras atividades dos cavalos-marinhos.
Os cavalos-marinhos (Hippocampus sp.) são membros da família dos peixes de mandíbula fundida Syngnathidae, que também inclui personagens legais como dragões-marinhos-folhosos (Phycodurus) e peixes-cachimbo (Phyllopteryx). Os singnatídeos pegam suas presas girando seus longos focinhos para cima, usando um tendão elástico que conecta um músculo do pescoço à parte traseira do crânio.
A pesquisa mostrou que alguns animais, como pulgas e formigas-mandíbulas, são super rápidos em pular ou pegar presas porque desenvolveram um mecanismo especial chamado sistema LaMSA (latch-mediated spring-actuated).
O sistema LaMSA usa músculos fortes para alongar uma parte elástica, que fica travada no lugar até a hora de liberá-la toda de uma vez. Essa liberação repentina dá ao animal muita força para fazer movimentos extra-rápidos. Embora o LaMSA seja encontrado principalmente em insetos e outros animais sem espinha dorsal, alguns peixes desenvolveram um sistema semelhante.
Os cavalos-marinhos têm um sistema de ligação de quatro barras que ajuda a transmitir energia para suas cabeças. Ao contrário de outros sistemas LaMSA, uma das barras do sistema do cavalo-marinho não é rígida. Em vez disso, é composto de um osso e um complexo tendão-músculo que, de acordo com pesquisas anteriores, pode armazenar energia elástica.
Os cientistas sabiam que os cavalos-marinhos são eficientes na captura de presas esquivas porque geram fluxos de sucção muito mais rápidos do que os de outros peixes. Esses fluxos devem ser produzidos durante a rotação da cabeça para evitar que a presa escape, e a equipe de pesquisa previu que a energia elástica armazenada no sistema LaMSA do cavalo-marinho pode estar envolvida.
Mas não estava claro como esse mecanismo permitia que o fluxo de sucção e a elevação da cabeça ocorressem simultaneamente.
O zoólogo Roi Holzman, da Universidade de Tel Aviv, em Israel, e colegas nos EUA investigaram esse mistério iluminando a pele semitranslúcida de um cavalo-marinho enquanto ele se alimentava, e eles localizaram um segundo tendão abaixo do queixo que poderia dar força extra à mandíbula.
“Conseguimos realmente ver que o tendão se contrai, o que significa que ele pode armazenar energia elástica”, disse Holzman a Corryn Wetzel, da New Scientist.
“Isso é legal porque, até agora, não conhecíamos nenhum mecanismo elástico de armazenamento de energia que servisse a dois propósitos”.
Isso significa que o sistema LaMSA do cavalo-marinho é alimentado por dois tendões, que trabalham juntos para acelerar a rotação da cabeça e aumentar a sucção do fluido na frente da boca.
Holzman e a equipe visualizaram o fluxo de água e usaram modelagem hidrodinâmica para determinar a potência líquida necessária para acelerar os fluxos de alimentação por sucção de 13 espécies diferentes de peixes.
O poder de sucção de um cavalo-marinho é aproximadamente três vezes maior que o de qualquer músculo vertebrado, resultando em fluxos de sucção aproximadamente oito vezes mais rápidos do que peixes de tamanho semelhante.
Testes adicionais também revelaram que os tendões, ambos elásticos, se contraem rapidamente para liberar cerca de 72% da força necessária para acelerar a entrada de água na boca.
Esses resultados fornecem aos cientistas novas informações sobre o tamanho, a função e o design dos sistemas LaMSA e mostram como os cavalos-marinhos desenvolveram adaptações para ajudá-los a comer com mais eficiência.
“Tenho certeza de que eles têm algumas outras inovações malucas que não encontramos”, disse Holzman à New Scientist.
Publicado em 30/04/2023 13h18
Artigo original:
Estudo original: