300 milhões de anos atrás, no início deste período denominado Permianoos dinossauros não existiam e os pássaros menos ainda. Mas o céu não estava vazio, longe disso. Durante vários milhões de anos, alguns espécies de fato conquistaram o ambiente aéreo e sua aparência não é estranha para você.
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Dinossauros: um sopro de oxigênio poderia ter favorecido seu aparecimento
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Se a maioria das formas de vida que andavam no solo fossem bastante singulares, como o Dimetrodon (ancestral distante do mamíferos) ou o Diplocaulus (anfíbio No crânio em forma de bumerangue), aqueles que conquistaram o céu eram muito parecidos com os nossos libélulas atual… exceto por um detalhe: seu tamanho.
Dimetrodon, um sinapsídeo que viveu no Permiano, muito antes dos dinossauros. ©Charles Robert Knight, Wikimedia Commonsdomínio público
Insetos gigantes no chão e no ar
Os Meganisoptera, que constituem uma ordem fóssil deinsetos voando, de fato tinha uma envergadura impressionante, chegando a 70 cm! Meganeuropsis permiana poderia, portanto, pesar cerca de cem gramas. Deve-se notar que este gigantismo também é encontrado em outras espécies de insetos eartrópodes. No chão rastejavam centopéias gigantes como Artropleuraque pode atingir 2,5 metros de comprimento, ou até Pulmonoscorpiusum escorpião gigante medindo 70 cm.
Reconstrução em tamanho real de uma artropleura. © Werner Kraus, Wikimedia Commonscc por-sa 4.0
Desde a descoberta destas formas de vida surpreendentes nos registos fósseis, os investigadores têm-se perguntado: como podemos explicar tal gigantismo entre os insectos há 300 milhões de anos, e particularmente entre as espécies voadoras? Ausência de predadores? Especificidade ambiental?
Uma espécie fóssil de libélula (Meganeura monyi) datado do Carbonífero Superior (cerca de 300 milhões de anos). O exemplar mede aproximadamente 68 cm de envergadura. © Museu de Toulouse, Wikimedia CommonsCC BY-SA 4.0
Insetos impulsionados por um alto nível de oxigênio no ar?
Na década de 1980, a evolução dos métodos de análise geoquímica permitiu reconstruir a composição atmosférica de diferentes períodos geológicos. Estudos revelaram que Carbonífero e o Permiano foram marcados por um nível particularmente elevado de oxigênio.
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O ar era então composto de 30 a 35% de oxigênio, em comparação com os 21 de hoje. O clima quente e úmido teria favorecido o desenvolvimento de imensas florestas pantanosas. Graças ao fotossínteseas plantas teriam produzido quantidades significativas de dioxigênio, enquanto bombeavam CO2 doatmosfera.
Mas isso não é tudo. Ao acumular-se nos pântanos, a matéria orgânica morta foi transformada principalmente em carvão em vez de ser decomposto. No entanto, se a decomposição liberar CO2a formação do carvão permite o armazenamento de carbono em unidades sedimentares. Neste momento, observamos, portanto, dois processos: uma produção massiva de O2 e sequestro de carbono. Os dois combinados, aumentando significativamente o nível de oxigênio na atmosfera.
Durante o Carbonífero, florestas exuberantes e ambientes pantanosos contribuíram para um aumento espetacular nos níveis de oxigênio. © MG, imagem criada por AI
Em 1995, um estudo sugeriu uma ligação entre estas condições ambientais e a presença de insetos gigantes. Os insetos realmente respiram através de um sistema traqueal, ou seja, uma rede de dutos ramificados, no final dos quais estão as traqueolas, que transportam oxigênio diretamente para as células. Eles não têm pulmões e o oxigênio circula em seu corpo através de fenômeno de difusão, passando de um ambiente onde está muito concentrado (ar) em direção aos músculos.
A presença de um elevado nível de oxigênio no ar teria permitido o desenvolvimento de formas gigantes. Nas atuais condições atmosféricas, esses insetos não poderiam sobreviver. Esta teoria também explicaria porque é que estes insectos gigantes desapareceram durante o Permiano Médio e Superior, períodos durante os quais os níveis de oxigénio diminuíram gradualmente.
O oxigênio não teria sido o fator limitante
Uma teoria bem estabelecida que, no entanto, acaba de ser contestada por um novo estudo, publicado na revista Natureza. Graças a análises por microscopia eletrônica, uma equipe de pesquisadores mostrou que as traqueolas ocupam, na verdade, menos de 1% do volume músculo total em insetos voadores atuais e fósseis.
Isso significa que se o transporte de oxigênio para os músculos tivesse sido o fator limitante, a evolução teria levado a um aumento no volume das traqueolas nos insetos gigantes. Porém, não foi isso que foi observado. Estes resultados sugerem, portanto, que os músculos de voo não foram limitados pelo nível de oxigênio na atmosfera.
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Se o oxigénio pode ter desempenhado um papel, mas qual?, no desenvolvimento destes insectos gigantes, talvez não seja o factor principal ou limitante. Segundo os resultados do estudo, a queda nos níveis de oxigênio não seria de fato a causa do desaparecimento dessas espécies. Mas então como podemos explicar a ausência destas formas gigantes hoje?
Para os pesquisadores, outras causas devem ser buscadas. Talvez do lado do aparecimento gradual de predadores vertebrados babados, ou um mudanças climáticas e ambiental. A própria biomecânica desses insetos, que apresentam uma exoesqueletopoderia ter sido limitante para as formas gigantes, tornando-as menos competitivas frente àsemergência novas espécies. Longe de se basear apenas no nível de oxigénio atmosférico, o desaparecimento destes insectos gigantes poderia, portanto, ser muito mais multifactorial do que pensávamos.