Tamanho é importante no mundo animal?

O tamanho corpóreo é uma das coisas mais importantes a serem conhecidas acerca de um organismo.

 https://www.bioorbis.org/2018/10/tamanho-importante-mundo-animal.html
Os elefantes, os maiores mamíferos terrestres. Pixabay/Domínio Público

VAMOS DESCOBRIR...

Já que todas as estruturas estão sujeitas às leis da física, o tamanho absoluto de um animal afeta profundamente sua anatomia e sua fisiologia.

SISTEMA ESQUELÉTICO E MUSCULAR


O arranjo do sistema esquelético-muscular é especialmente sensível ao tamanho absoluto dos tetrápodes devido aos efeitos da gravidade em terra. O estudo das escalas, ou de como a forma se altera com o tamanho, também é conhecido por alometria (Grego alio = outro e metric = medida).



Se as características do animal não demonstram quaisquer alterações com o aumento do tamanho corpóreo (p. ex., se um animal maior se parece com uma foto ampliada de um menor), todas as partes que o constitui devem ser medidos como isométricas (Grego iso = o mesmo). Entretanto, os animais não são construídos dessa forma e muito poucos componentes corpóreos são isométricos (p. ex., com uma relação de um para um com o tamanho corpóreo).

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Figura 2. O pequeno musaranho. Pixabay/Domínio Público.

A maioria dos componentes corpóreos é medida alometricamente. Por exemplo, embora o tamanho do olho seja absolutamente maior em animais grandes, eles possuem olhos relativamente menores, em relação ao tamanho da cabeça, do que animais pequenos.
Assim, o tamanho do olho tem alometria negativa - menor do que a proporção 1:1 m relação ao tamanho do corpo. Por outro lado, os ossos dos membros dos animais maiores não são proporcionalmente mais longos do que os dos animais menores, mas os ossos são proporcionalmente mais espessos. Portanto, o diâmetro do membro tem alometria positiva.

DIMENSÕES


Sob todas as relações de medida, está a forma como a área de um objeto se relaciona ao seu volume: quando dimensões lineares duplicam (uma alteração de duas ordens), a área aumenta com o quadrado da modificação das dimensões lineares (uma alteração de quatro ordens) e o volume aumenta como o cubo da alteração das dimensões lineares (uma alteração de oito ordens).



Dimensões lineares se referem à altura ou ao comprimento do animal, sua superfície é a área exposta ao ambiente e seu volume é proporcional à massa corpórea (ou peso). Um animal que é duas vezes mais alto que o outro é oito vezes mais pesado.

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Figura 3. O gigante Dragão-de-Komodo. Pixabay/Domínio Público.

Diferenças de área de superfície têm um efeito profundo sobre o funcionamento do animal. Por exemplo, animais maiores levam muito mais tempo para se aquecer ou para se resfriar, do que os pequenos, pois tem uma área menor para as trocas em relação ao volume do animal. Estas relações influenciam as causas da temperatura corpórea e da taxa metabólica.



O tamanho absoluto também afeta como o animal sobrevive às quedas de grandes alturas. Um animal pequeno tem uma quantidade proporcionalmente maior de área para distribuir sua massa no impacto. Um camundongo que cai de uma janela do segundo andar de um prédio pode se assustar, mas se machucará pouco, enquanto um humano quebraria alguns ossos e um cavalo provavelmente morreria (não tente este experimento em casa).

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Figura 4. Um pequeno beija-flor. Pixabay/Domínio Público.

A área transversal dos ossos sustenta o peso do animal. Se um animal aumentasse de tamanho isometricamente, seu peso seria elevado ao cubo de suas dimensões lineares, mas a área transversal de seus ossos cresceria somente com o quadrado das dimensões lineares. Assim, os ossos devem aumentar sua área de maneira desproporcional para acompanhar os crescimentos da massa.

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Figura 5. Um gigante tubarão-baleia. Pixabay/Domínio Público.

O diâmetro dos ossos tem alometria positiva: animais maiores têm, proporcionalmente, ossos mais espessos nos membros do que os menores. O esqueleto de um animal maior pode ser facilmente distinguível do de um pequeno, mesmo quando têm o mesmo tamanho, devido aos ossos proporcionalmente mais espessos (Figura  6).



Todavia, os animais não alteram simplesmente as proporções dos ossos de seus membros de uma forma que pode ser prevista por leis alométricas simples. Se eles o fizessem, seus esqueletos seriam desproporcionalmente pesados. O esqueleto de um gato corresponde a 5 por cento de sua massa corpórea total e se um elefante fosse construído com as mesmas proporções estruturais, seu esqueleto corresponderia a 78 por cento de sua massa corpórea total.

Figura 6.Comparação de esqueletos de animais de tamanhos distintos. Mesmo que estejam desenhados do mesmo tamanho, percebe-se imediatamente que o animal da direita é maior do que o da esquerda por causa das proporções dos ossos, especialmente dos membros.

Na verdade, o esqueleto de um elefante constitui cerca de 13 por cento de sua massa corpórea, quase três vezes mais que a do gato -  mas ainda dentro da viabilidade biológica! A massa esquelética dos vertebrados terrestres tem alometria positiva, mas não tanto quanto você pensa. Interessantemente, a massa esquelética dos peixes e das baleias (animais que não precisam se preocupar com a sustentação do peso pelo esqueleto) é medida quase que isometricamente.

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Figura 7. Uma pequena joaninha. Pixabay/Domínio Público.

Consequentemente, o esqueleto de animais maiores é proporcionalmente mais frágil do que o dos pequenos. Então, como os animais terrestres lidam com a vida no mundo real? As Figuras 6 e 8 apresentam outras diferenças críticas entre os mamíferos pequenos e grandes. 



Os animais grandes têm uma postura distinta da dos pequenos. A postura primitiva dos mamíferos é o repouso com as articulações flexionadas. Um osso suporta melhor as forças compressoras (a força exercida sobre o eixo paralelo do osso) do que forças de torção exercidas sobre um ângulo do eixo longo.



TAMANHO NÃO É DOCUMENTO


Quanto maior o animal, menos flexionadas são as articulações de seus membros, resultando em um repouso mais similar a um pilar, com sustentação direta do peso, a qual reduz ao efeito da torção sobre os ossos dos membros. Os ossos dos membros de grandes animais também reduzem estresses de torção.

Figura 8. Locomoção de salto e galope comparadas entre um antílope pequeno e um grande.

Animais maiores possuem dorso mais curtos, ou mais retos, do que os pequenos. Finalmente, animais maiores se movem de maneira distinta da dos pequenos: eles têm um comportamento menos saltatório, movendo seus membros em ângulos menores de excursão (Figura 8).



O andar com as pernas esticadas dos elefantes garante que a maioria das forças sobre os membros seja compressiva, ao invés de torção. Um animal tão grande quanto um elefante é, na realidade, muito grande para o trote ou para o galope e seu movimento mais rápido é o furta-passo, ou o andar veloz.



Referência
POUGH, F. Harvery; JANIS, Christine M; HEISER, John B. A vida dos vertebrados. Atheneu Editora São Paulo, 2006.

Para finalizar veja um vídeo do canal Walisson Nascimento, sobre Comparação entre o tamanho médio de um homem ao de animais já extintos, alguns da era Cenozóica:


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