O lagarto teju e a origem dos animais de sangue quente

por Piter Kehoma Boll

Sangue quente é a forma popular de se referir à endotermia, a habilidade que certos animais possuem de manter uma temperatura corporal elevada pelo uso de calor gerado no metabolismo, especialmente em órgãos internos. Mamíferos e aves são os únicos grupos vivos nos quais todos os representantes são endotérmicos, mas alguns peixes também possuem esta característica.

Atuns são peixes verdadeiramente endotérmicos, de forma similar a aves e mamíferos. Foto de opencage.info**

Atuns são peixes verdadeiramente endotérmicos, de forma similar a aves e mamíferos. Foto de opencage.info**

De maneira a manter uma temperatura corporal elevada, animais endotérmicos precisam de uma quantidade muito maior de alimento diário que animais ectotérmicos (aqueles que dependem de fontes do ambiente para ajustar a temperatura corporal). Deve haver, portanto, uma vantagem considerável na endotermia para explicar tal aumento no consumo de recursos. As vantagens incluem a habilidade de se manter ativo em áreas de temperaturas baixas e um aumento na eficiência de reações enzimáticas, contrações musculares e transmissão de moléculas através de sinapses.

A origem da endotermia ainda é motivo de debate e várias hipóteses foram levantadas. As principais são:

1. Migração de ectotermia para homeotermia inercial e finalmente endotermia

De acordo com essa hipótese, animais que eram inicialmente ectotérmicos cresceram em tamanho, tornando-se inercialmente homeotérmicos, isto é, eles mantinham uma temperatura interna consideravelmente constante devido à área de superfície reduzida em relação ao volume. Mais tarde, pressões seletivas forçaram esses animais a reduzirem em tamanho, o que fez com que se tornassem incapazes de sustentar uma temperatura interna constante e assim suas eficiências enzimática, muscular e sináptica ficaram ameaçadas. Como resultado, eles foram forçados a desenvolver uma maneira alternativa de manter uma temperatura corporal elevada e a adquiriram através da endotermia.

Inicialmente considerada uma explicação plausível devido ao tamanho corporal dos ancestrais dos mamíferos no registro fóssil, novas interpretações filogenéticas causaram uma completa mistura de animais de corpo grande e de corpo pequeno, de forma que fósseis atualmente não sustentam mais essa ideia.

2. Um encéfalo grande aquecendo o corpo

O encéfalo em espécies endotérmicas produz muito mais calor que qualquer outro órgão. Isso levou à suposição de que talvez um grande encéfalo gerando calor foi o responsável pelo posterior desenvolvimento de endotermia completa. Contudo evidências tanto de espécies vivas quanto de fósseis apontam para o oposto. Parece mais razoável que um encéfalo grande evoluiu após a endotermia e não o oposto.

3. Uma vida noturna precisa de mais calor

Esta ideia afirma que o desenvolvimento da endotermia aconteceu como uma maneira de permitir que animais sejam ativos durante a noite. O fato de a maioria dos mamíferos primitivos parecer ter sido noturna a princípio sustenta esta hipótese, mas de fato muitos mamíferos noturnos atuais possuem uma temperatura corporal mais baixa que mamíferos diurnos. Outro aspecto que conta contra esta hipótese é que os ancestrais dos mamíferos já mostravam evidências de um aumento em temperatura corporal apesar de provavelmente não serem noturnos.

4. O calor ajuda os embriões a se desenvolverem

Como vocês devem saber, em muitos vertebrados ectotérmicos, tal como répteis, os ovos precisam ser incubados a uma temperatura constante para que se desenvolvam adequadamente. Endotermia, portante, poderia ter evoluído como uma maneira de permitir que os pais incubem os ovos eles mesmos e que haja um controle maior sobre a estabilidade da temperatura. Um fato que sustenta essa teoria é o papel duplo de hormônios tireoides na reprodução e no controle da taxa metabólica.

Dove_incubating_eggs

5. Capacidade aeróbica levando ao aquecimento de órgãos internos

De acordo com essa hipótese, a endotermia evoluiu após o aumento da capacidade aeróbica, isto é, a primeira coisa que aconteceu foi o aumento da habilidade dos músculos de consumir oxigênio para liberar energia, o que auxiliou o animal a se mover mais depressa, entre outras coisas. Essa capacidade aeróbica aumentada foi adquirida ao aumentar-se o número de mitocôndrias em células musculares, o que levou a uma temperatura corporal mais alta nos músculos e consequentemente uma temperatura visceral mais alta. Apesar de fósseis indicarem que os ancestrais de mamíferos desenvolveram adaptações morfológicas que indicam um aumento da capacidade aeróbica, não é possível afirmar que a endotermia já não estava presente nessas espécies.

Muito recentemente, descobriu-se que os lagartos tejus (Salvator merianae) da América do Sul aumentam sua temperatura corporal durante a estação reprodutiva, chegando a até 10°C acima da temperatura ambiente durante a noite. Assim, parece que eles são capazes de aumentar a produção e a conservação de calor de formas similares às usadas por animais inteiramente endotérmicos.

O teju Salvator merianae é um endotermo facultativo. Foto de Jami Dwyer.

O teju Salvator merianae é um endotermo facultativo. Foto de Jami Dwyer.

Como tal aumento na temperatura corporal acontece durante o ciclo reprodutivo, isso suporta a hipótese da endotermia evoluindo para ajudar no desenvolvimento de embriões, como explicando acima. Além disso, indica que ectotermos podem realizar endotermia temporário e a endotermia permanente talvez possa ter evoluindo usando esse caminho.

Mais estudos sobre os tejus são necessários para esclarecer esse interessante fenômeno e expandir nosso conhecimento sobre a evolução de endotermia em mamíferos e aves.

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Referências:

References:

Kemp, T. (2006). The origin of mammalian endothermy: a paradigm for the evolution of complex biological structure Zoological Journal of the Linnean Society, 147 (4), 473-488 DOI: 10.1111/j.1096-3642.2006.00226.x

Tattersall, G., Leite, C., Sanders, C., Cadena, V., Andrade, D., Abe, A., & Milsom, W. (2016). Seasonal reproductive endothermy in tegu lizards Science Advances, 2 (1) DOI: 10.1126/sciadv.1500951

Wikipedia. Endotherm. Disponível em: <https://en.wikipedia.org/wiki/Endotherm&gt;. Acesso em 1 de fevereiro de 2016.

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