quarta-feira, novembro 13, 2019

Artista no fundo oceânico

Em 1995 uma estrutura geométrica com padrão circular, apresentando cumes e vales radialmente alinhados, e com cerca de dois metros de diâmetro, foi encontrada no fundo do mar - no Japão, próximo ao sul da Ilha Amami Oshima. Qual seria a origem dessa estrutura? Eram formações que apareciam e em pouco tempo desapareciam, sem que houvesse a chance de descobrirem o responsável pela construção e compreender sua função. Por algum tempo ela foi chamada pelos mergulhadores de "círculo misterioso”. Teria sido produzida por organismos vivos ou seriam consequência de fenômenos naturais?

Estrutura geométrica encontrada no fundo do mar, no Japão [1]


Em 2011 o construtor dessa arte foi encontrado - o macho de uma espécie de baiacu do gênero Torquigener sp. com cerca de 12 cm de diâmetro.


Macho Torquigener sp. cavando um vale. Fotografia tirada por K. Ito [2]


Um estudo chamado "Role of Huge Geometric Circular Structures in the Reproduction of a Marine Pufferfish" foi publicado no periódico da Scientific Reports no ano de 2013, por Kawase, Okata e Ito, buscando compreender tanto a função dessa formação quanto a maneira como ela é construída.

Foram realizadas observações regulares (uma a três vezes na semana), de abril a setembro de 2011 e 2012; e posicionadas no fundo do mar câmeras fotográficas e de vídeo para a análise dos padrões de comportamento em frente as estruturas circulares.

Descobriu-se que essas formações são ninhos cercados por picos e vales radialmente alinhados. Observaram-se dez processos reprodutivos, desde a preparação para a desova até os cuidados com os ovos (tudo sendo realizado pelos machos).

Mas como o macho constrói essa estrutura geométrica?

Inicialmente ele cria uma forma circular básica e cava vales no fundo arenoso; depois, nada em vários ângulos (direção radial), de fora para dentro do círculo - formando picos e vales, usando suas barbatanas (nadadeiras) peitorais, anais e caudais.

Após isso, move-se para dentro produzindo concavidades e convexidades nos vales, sem usar as nadadeiras.

Ao centro dessa estrutura formada por picos e vales radialmente alinhados, há areia plana. No estágio intermediário de construção o macho adquire um comportamento de refinamento dela, a partir de movimentos repetitivos, possibilitando sua definição. Depois, ele nada em direção circular, agitando a areia da zona central (ninho), achatando a superfície e aumentando sua largura. Passa pela zona interna, movendo-se para fora e agitando partículas finas que fluem para a área central.

Na fase final, a estrutura circular é concluída com o uso da nadadeira anal.

Forma-se um padrão irregular na parte central - ninho, nela a areia escolhida é composta por partículas finas. Depois, o macho decora os picos e os vales ao redor com conchas e corais fragmentados.

É nessa fase que a fêmea visita o ninho; ela aparece algumas vezes, até que decide por liberar ou não os ovos na área central.


Estrutura geométrica produzida pela espécie de baiacu do gênero Torquigener sp.: a) estágio inicial; (b) estágio intermediário; (c) etapa final; e (d) após a desova. Fotografia de Y. Okata em 23, 27, 29 de junho e 6 de julho de 2012, respectivamente.

Ao observar tais condições, percebeu-se que as fêmeas avaliam a estrutura do ninho ao visitá-lo, mas os fatores específicos (altura dos picos, quantidade e qualidade das partículas, etc.), que irão afetar sua decisão no momento de colocar os ovos ou abandonar o espaço, ainda são desconhecidos.

Depois que os ovos são depositados, o macho fertiliza-os e permanece por seis dias cuidando deles. Nessa ocasião, a preocupação dele volta-se apenas para os ovos, não mais para a manutenção do ninho e de toda a estrutura ao redor.

Com o passar dos dias, tudo o que ele construiu (com muito gasto de energia e dedicação) vai desmoronando, suavizando e ficando mais plano com a ação das correntes de água. A área do ninho, que é construída com o uso seletivo de areia fina, começa a ser naturalmente substituída por areia grossa.

Percebe-se, assim, que a estrutura tem o objetivo de atrair a fêmea para depositar os ovos e originar novas gerações da espécie. Ela é completada e mantida intacta até a visita e fertilização dos ovos por ela, depois, a manutenção é deixada de lado. Após a eclosão dos ovos os machos vão embora, e, algum tempo depois, começam a construção de um novo ninho, em uma nova localidade.

Essa postura - atrair a fêmea com intuito reprodutivo, por meio da construção dos ninhos - é classificada como seleção sexual. Esse conceito foi introduzido por Darwin no livro A Origem das Espécies (1859), podendo ser definido como um tipo de seleção natural, atuando diretamente na variação entre os organismos do mesmo sexo, pela sua habilidade de conquistar parceiros, objetivando a transferência dos genes para gerações seguintes, ou seja, fins reprodutivos, e não por questões diretas de sobrevivência.

A seleção sexual pode ser classificada de duas formas: intrassexual - quando os machos monopolizam o acesso às fêmeas, conquistam esse direito pela competição direta com outro macho, tornando-se dominantes sobre um grupo, acasalando com o maior número possível delas. Esse tipo de seleção acaba selecionando os machos com características importantes para o embate (exemplo: chifres).

Na segunda classificação – interssexual -, a estratégia do macho é tornar-se mais atraente para a fêmea; isso pode ocorrer através do desenvolvimento de colorações distintas em penas/pelos, por exemplo. Nesse caso, a fêmea escolhe se quer ou não copular com ele. Essa seria a melhor classificação para a espécie de baiacu aqui descrita – o macho constrói ninhos elaborados para atrair a fêmea, ela visita o local e decide (por critérios ainda não conhecidos) se escolherá ou não esse macho, depositando assim os ovos.

O custo para a construção de toda a estrutura geométrica é muito alto, o macho dispende de sete a nove dias para concluir o processo. Nesse caso, parece obvio que ele deveria aproveitá-la para construir uma nova na mesma localidade, gastando menos tempo e energia.

Se o foco de toda essa construção é o ninho, por que o baiacu gasta tanto tempo e energia para produzir a estrutura radial composta por picos e vales? Na natureza, se algo ainda parece sem função é porque ainda há descobertas para serem realizadas, sempre há uma razão de ser para elas. Essa estrutura que rodeia a área central é importante para a coleta e depósito das partículas finas de areia no ninho, os picos impedem a dispersão das partículas finas agitadas. Um único ciclo de construção consome grande proporção de partículas de areia fina disponível para o ninho; assim, os vales podem não conter a quantidade de areia fina necessária para a reestruturação de vários ciclos reprodutivos. Com isso, os machos constroem novos ninhos, onde haja a disponibilidade suficiente de partículas de areia fina.

Pensando um pouco no processo de construção do ninho, essa estrutura geométrica foi erguida com elevado gasto de energia, tendo como objetivo atrair a fêmea para a reprodução. Mas de que modo esse comportamento teria sido selecionado pela seleção sexual? Embora a fêmea possua critérios para a escolha do ninho (ainda desconhecidos), quando ela toma a decisão de depositar ou não seus ovos nele, ela possibilita que o macho escolhido transmita seus genes para as gerações futuras; assim, essa característica vai sendo selecionada e levada adiante, ou seja, características específicas vão sendo fixadas no gene dos filhos/netos/bisnetos.

Mas e a origem desse comportamento? Ele não é constituído por uma única ação, mas um conjunto delas, resultando nessa estrutura geométrica incrível! O baiacu só é capaz de realizar tal ação porque ela está registrada em sua carga genética. Como seria antes de esse comportamento ter se constituído? Qual era o comportamento utilizado pelos machos para a reprodução? Será que os longos milhões de anos sugeridos pelo processo evolutivo seriam capazes de desenvolver tal comportamento? Seria possível constituí-lo em etapas? Tudo parece ficar confuso e estranho quando tentamos compreender esse processo pelas lentes do evolucionismo.

Moema Patriota

Referências:
Peixes baiacu fazem arte com areia no Japão: https://hypescience.com/peixes-baiacu-no-japao-fazem-arte-com-areia/ [1]
Role of Huge Geometric Circular Structures in the Reproduction of a Marine Pufferfish: https://www.nature.com/articles/srep02106 [2]
Tese de Doutorado: "Seleção Sexual e modelagem visual em Ameivula ocellifera." LISBOA, Caroline M.C.A.
Cristas, Chifres e Seleção Sexual: http://cienciahoje.org.br/coluna/cristas-chifres-e-selecao-sexual/
A seleção sexual: https://pt.slideshare.net/mobile/popecologia/seleo-sexual