Pirarucu desenvolveu 'armadura excepcional' para escaparroleta free onlinepiranhas:roleta free online

  • Mariana Alvim - @marianaalvim
  • Da BBC News Brasilroleta free onlineSão Paulo
Um pirarucu dentro d'água

Crédito, Getty Images

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O pirarucu é um dos maiores peixesroleta free onlineágua doce do mundo e agora outra propriedaderoleta free onlineé destrinchada: a resistênciaroleta free onlinesuas escamas

roleta free online Nas águas da Amazônia, a batalha entre o pirarucu e a piranha é cheiaroleta free onlinesuperlativos:roleta free onlineum lado, está um dos maiores peixesroleta free onlineágua doce e com algumas das escamas mais resistentes do mundo natural; do outro, um peixe carnívoro com uma das mordidas mais poderosas entre os animais.

Onívoro, nativo da Amazônia e com comprimento que pode chegar a 3 metros, o pirarucu (Arapaima gigas) é quem precisa escapar das piranhas (pertencentes à subfamília Serrasalminae). Estas têm dentesroleta free onlineformatos triangulares que agem como uma guilhotina e são um dos principais predadores nos lagos sazonais, onde outros peixes ficam "presos" com a variação do nível da água.

Mas, no processo evolutivo, o pirarucu armou-se, quase literalmente, com escamas altamente resistentes e flexíveis diante do impacto externo -roleta free onlineuma mordida, por exemplo.

Pesquisadoresroleta free onlineuniversidades americanas, da Califórnia San Diego (UCSD) e Califórnia Berkeley, publicaram nesta quarta-feira um artigo no periódico Matter detalhando o funcionamento desta "armadura" -roleta free onlinesuas palavras, as escamas deste gigante da Amazônia estão entre "os mais resistentes materiais biológicos flexíveis da natureza".

Eles, da área da engenhariaroleta free onlinemateriais, vêm pesquisando este escudo do pirarucu há alguns anos, objetoroleta free onlineestudo que inclusive já gerou outras publicações antes. Mas, desta vez, os autores do trabalho na Matter revelam os resultadosroleta free onlinetestesroleta free onlineresistência observados a nível microscópico nas escamas do pirarucu.

Imagem aproximada das escapamas do pirarucu

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Resistência e maleabilidade: combinação faz das escamas do pirarucu um material 'excepcional'roleta free onlineacordo com pesquisadores

No Brasil, pesquisadores também vêm destrinchando as propriedades do pirarucu, comoroleta free onlinepele ricaroleta free onlinecolágeno com potencial comercial (leia mais abaixo).

Já na publicação da Matter, os autores destacam que a compreensãoroleta free onlinecomo funciona o "escudo" do pirarucu pode levar, no futuro, àroleta free onlineimitaçãoroleta free onlineitens como coletes à provaroleta free onlinebalas.

Duas camadas poderosasroleta free onlineproteção

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Para que as escamas dos peixes deem proteção contra os predadores sem comprometer a mobilidade, elas precisam ser leves, flexíveis e resistentes - "e as escamas do pirarucu são um excelente exemplo disso", dizem os autores.

As escamas do gigante amazônico são formadas por duas camadas: a mais externa, altamente mineralizada e dura; a mais interna, composta sobretudo por fibrilasroleta free onlinecolágeno e maleável. Nesta camada, as fibrilasroleta free onlinecolágeno estão colocadasroleta free onlineum padrão chamado Bouligand, uma estrutura parecida com um compensado amplamente observada na natureza.

O colágeno é uma proteína produzida naturalmente por animais e funciona como uma "cola" que junta os elementos do nosso corpo, por isso é um dos componentes mais importantes do tecido conjuntivo. Sua presença pode ser sentida nas cartilagens do nariz e das orelhas, onde podemos perceber que trata-seroleta free onlineum material ao mesmo tempo maleável e firme.

A resistência, a força e as propriedades mecânicas das escamas do pirarucu já são conhecidas, dizem os autores da publicação, mas até então, acrescentam, era pouco compreendidaroleta free online"tenacidade à fratura" - a habilidaderoleta free onlineum material resistir antesroleta free onlinequebrar ou ter algum tiporoleta free onlinedeformação sob impacto.

Imagem a nível microscópico mostra mecanismosroleta free onlinedeformaçãoroleta free onlinecamadas das escamas sob impacto

Crédito, Divulgação

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Imagem a nível microscópico mostra mecanismosroleta free onlinedeformaçãoroleta free onlinecamadas das escamas sob impacto

Imagem a nível microscópico mostra mecanismosroleta free onlinedeformaçãoroleta free onlinecamadas das escamas sob impacto

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Fibras sobrepostas aumentam a resistência das escamas

Assim, os cientistas colocaram amostrasroleta free onlineescamas do pirarucuroleta free onlineplacas, as perfuraramroleta free onlinelaboratório e capturaram imagens microscópicas do processo. Também fizeram testesroleta free onlinediversas maneiras, variando por exemplo a posição da lâmina cortanteroleta free onlinerelação às escamas.

Eles observaram que, sob pressão, a camada mais externa, mineralizada e dura, vai rachando e depois se fragmentando; isso protege a camada seguinte, a mais repletaroleta free onlinecolágeno. Quando chega-se a essa etapa, as fibrilasroleta free onlinecolágeno têm mecanismos dinâmicosroleta free onlinedeformação, como se fosse uma dança para desviar e amortecer o impacto - elas esticam, rodam, separam-se...

"A observação deste comportamento sugere que a escama do pirarucu pode suportar altas cargas e deformações significativas sem falhas catastróficas", diz o artigo, que classifica ainda as escamas do peixe como tendo uma "resistência excepcional".

Os pesquisadores também mediram a tenacidade à fraturaroleta free onlinekJ/m2 e a espessura das escamas - no pirarucu, muito maior do queroleta free onlineoutras espéciesroleta free onlinepeixes.

Inspiraçãoroleta free onlinecolar artesanal

Mas como os pesquisadores atuando nos EUA chegaram ao pirarucu? Entre os autores, um deles nasceu no Brasil, Marc Andre Meyers, hoje professor na UCSD. Além dele, assinam o artigo Wen Yang, Haocheng Quan e Robert O. Ritchie.

"Marc já viajou algumas vezes para a Amazônia e já até escreveu um livro sobre suas expedições para lá. Ele trouxeroleta free onlinevolta (para os EUA) algumas escamas, originalmente na formaroleta free onlineum colar artesanal", explicou Wen Yang, líder do artigo, à BBC News Brasil por e-mail.

Na publicação, há ainda o agradecimento a um outro professor brasileiro atuante nos EUA, Sergio Neves Monteiro, por "obter as escamas do pirarucu". A pesquisa teve apoio do Laboratórioroleta free onlinePesquisas da Força Aérea americana.

"Os resultados (dos testes) podem nos orientar a produzir materiais bioinspirados, normalmente nos camposroleta free onlineengenharia e biomédica", acrescenta Yang.

Por exemplo, coletes à provaroleta free onlinebala normalmente replicam uma combinaçãoroleta free onlinemateriais flexíveis e plásticos duros, mas são ligados por um terceiro material colante - enquanto as escamas do pirarucu são agregadas a nível atômico, "crescendo juntas".

"Uma janela pode parecer forte e sólida, mas se algo tentasse perfurá-la, o vidro quebraria", explicou Ritchieroleta free onlineum comunicado à imprensa. "Quando a natureza liga um material duro a um material macio, ela o fazroleta free onlinegradativamente, impedindo esse efeitoroleta free onlineruptura (direta). E, neste caso (do pirarucu), a estruturaroleta free onlineligação é o colágeno mineralizado".

Duas piranhas com a boca abertaroleta free onlinedireção a peixe pequeno

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Como escapar da poderosa mordida da piranha? Só mesmo um longo processo evolutivo pode apresentar truques...

Pesquisas com o pirarucu no Brasil

As propriedades do pirarucu também são alvoroleta free onlineexploração científica nas universidades brasileiras.

Apresentadaroleta free onlinemaioroleta free online2018, a dissertaçãoroleta free onlinemestradoroleta free onlineKlaramelia Carpio por exemplo focou no colágeno presente na pele do peixe - mas não incluindo a parte da escama, o que está sendo contemplado agora naroleta free onlinepesquisaroleta free onlinedoutorado, também pela Universidade Federal do Amazonas (UFAM).

"O colágeno nunca havia sido extraído do pirarucu antes. Trata-seroleta free onlineuma molécula termosensível, ou seja, é preciso cuidado para manterroleta free onlineestrutura química com mudançasroleta free onlinetemperatura. A temperaturaroleta free onlinedesnaturação (pontoroleta free onlineque moléculas biológicas perdem suas funções por mudanças no meio) que encontrei foiroleta free online38ºC, o que significa que é ótimo, porque a indústria procura colágenos que possam resistir a maiores temperaturas. O pirarucu é um peixe tropical", destacou Carpio, que é peruana,roleta free onlineentrevista à BBC News Brasil por telefone.

"Minha finalidade foi aproveitar um produto da Amazônia, que é consumido mas tem subprodutos descartados (a pele), muitas vezes poluindo os rios. É uma riqueza que pode ser melhor aproveitada e gerar uma bioeconomia para todas as partes envolvidas", defende a pesquisadora, acrescentando que a sustentabilidade pode ser garantidaroleta free onlineparte com o respeito às regrasroleta free onlinepesca vigentes por normas oficiais, como períodos delimitadosroleta free onlinecaptura e tamanho mínimo dos animais.

Enquanto o colágeno da tilápia já vem sendo usado na produçãoroleta free onlinecurativos para queimaduras, Carpio acredita que um dia a proteína do pirarucu poderá ter melhor aplicação na indústria alimentícia, na produçãoroleta free onlineembalagens por exemplo.

No doutorado, a peruana está estudando não só o colágeno do pirarucu mas também outras biomoléculas deste peixe.

Outra dissertaçãoroleta free onlinemestrado da UFAM, apresentada este ano por Karyane Meazza, encontrou nos resíduos do pirarucu, incluindo o colágeno, uma fonte promissora para a produçãoroleta free onlinebiomateriais à baseroleta free onlinefosfatoroleta free onlinecálcio.

O pirarucu é uma espécie comercial - por passar por um processoroleta free onlinesalga, é conhecido como "bacalhau da Amazônia" - e vem sofrendo os impactos da pescaroleta free onlineescala. Na Lista Vermelha da União Internacional para a Conservação da Natureza e dos Recursos Naturais (IUCN, na siglaroleta free onlineinglês), porém, não há uma classificação para seu grauroleta free onlinerisco, por haver "dados insuficientes" sobre a espécie.

Além da alimentação, estároleta free onlineascensão também o uso do couro do pirarucu na moda - o que vem gerando preocupação entre ativistas da conservação ambiental.

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