A explicação que você aprendeu na escola sobre por que insetos não são gigantes pode estar errada

Se você estudou biologia no colégio, provavelmente ouviu a seguinte explicação: insetos gigantes existiram há 300 milhões de anos porque a atmosfera tinha mais oxigênio. Quando o oxigênio caiu, os insetos encolheram. É uma explicação limpa, satisfatória e repetida em livros didáticos há três décadas. Uma pesquisa publicada na Nature esta semana acaba de mostrar que ela provavelmente está errada.

Pra entender por que isso importa, preciso explicar como insetos respiram. Diferentes dos mamíferos, insetos não têm pulmões e o sangue deles não carrega oxigênio. Em vez disso, usam um sistema de tubos microscópicos chamados traqueias, que se ramificam em tubos cada vez menores até chegar nos traquéolos, as pontas mais finas do sistema. O oxigênio entra pelos espiráculos (aberturas no corpo do inseto), percorre esses tubos e se difunde diretamente nas células dos músculos. A lógica da teoria antiga era direta: como o oxigênio precisa se difundir por distâncias cada vez maiores em corpos maiores, os insetos precisariam de ar mais rico em oxigênio pra sustentar corpos grandes.

Na era Carbonífera, quando a atmosfera tinha entre 30% e 35% de oxigênio (contra 21% hoje), libélulas com 70 centímetros de envergadura eram possíveis. Quando o oxigênio caiu, os gigantes desapareceram. Faz sentido.

Exceto que os dados novos dizem outra coisa.

Edward Snelling, da Universidade de Pretória na África do Sul, liderou um estudo de cinco anos em que sua equipe cortou fatias finíssimas de músculo de voo de 44 espécies de insetos modernos e analisou com microscopia eletrônica de transmissão (uma técnica que usa feixes de elétrons pra criar imagens de estruturas menores do que um vírus). Foram 1.320 micrografias no total.

O resultado: os traquéolos ocupam apenas 1% da área transversal do músculo de voo, independente do tamanho do inseto. Uma abelha minúscula tem 1%. Um besouro grande tem 1%. Extrapole isso pra um griffinfly de 70 centímetros de envergadura e o número continua em 1%.

Pra colocar em perspectiva: nos mamíferos, os capilares sanguíneos do músculo cardíaco ocupam cerca de 10% do espaço disponível. Dez vezes mais. As mitocôndrias no músculo de voo de um gafanhoto ocupam 20%. O sistema traqueal dos insetos está usando uma fração mínima da capacidade estrutural disponível. Se a entrega de oxigênio fosse o gargalo, a evolução teria pressionado pra aumentar a densidade de traquéolos. Não aumentou. Porque não precisava.

Roger Seymour, co-autor do estudo e pesquisador da Universidade de Adelaide, resumiu: “os capilares do músculo cardíaco ocupam dez vezes mais espaço relativo do que os traquéolos nos insetos, o que sugere um enorme potencial evolutivo pra aumentar o investimento em traquéolos, se o transporte de oxigênio fosse limitante.”

Tem mais. A equipe descobriu que insetos criados em ambientes com menos oxigênio desenvolvem mais traquéolos nos músculos de voo, e passam essa característica pros filhotes. Ou seja, o sistema se adapta ativamente quando precisa de mais oxigênio. Isso destrói a premissa de que existe um limite físico rígido imposto pela atmosfera.

A conclusão do estudo é direta: “não existe razão fisiológica pela qual insetos do tamanho dos griffinflies não poderiam voar na atmosfera atual.” O sistema respiratório dos insetos simplesmente não é o gargalo que todo mundo achava que era.

Então por que não existem libélulas de 70 centímetros hoje?

A resposta mais provável não tem nada a ver com oxigênio. Tem a ver com predadores. Os griffinflies viveram na era Carbonífera, quando não existiam aves, morcegos ou pterossauros. Eram os predadores aéreos do topo da cadeia alimentar. Quando vertebrados voadores apareceram no Jurássico e no Cretáceo, insetos grandes e lentos viraram alvo fácil. A seleção natural favoreceu os menores e mais ágeis. O paleontólogo Gunter Bechly propôs exatamente essa hipótese: a ausência de predadores aéreos vertebrados permitiu o gigantismo, e a chegada deles o eliminou.

A teoria do oxigênio já tinha problemas antes desse estudo. Griffinflies gigantes existiram no Permiano tardio, quando os níveis de oxigênio já tinham caído. A correlação entre oxigênio e tamanho nunca foi tão limpa quanto os livros didáticos sugeriam.

O estudo não reescreve a biologia inteira. O exoesqueleto dos insetos ainda impõe limites mecânicos pelo fato de ficar proporcionalmente mais pesado conforme o corpo cresce. Mas o argumento de que a atmosfera atual seria fisicamente incapaz de sustentar insetos gigantes acaba de perder sua base experimental.

Pra quem gosta de números: os griffinflies, ou Meganisoptera (que não são libélulas de verdade, apesar da aparência), tinham envergaduras de 65 a 70 centímetros. A Meganeura monyi foi descrita em 1885 a partir de fósseis encontrados em Commentry, na França. É um dos maiores insetos voadores que já existiram. E segundo o estudo desta semana na Nature, seus músculos de voo teriam funcionado perfeitamente com os 21% de oxigênio que respiramos agora.

A próxima vez que alguém te perguntar por que não existem insetos gigantes, a resposta atualizada é: porque pássaros e morcegos os comeram todos. O oxigênio nunca foi o problema.