Não há up ou down no espaço, ainda em shows como Star Trek, os navios são sempre orientados da mesma maneira: o lado direito para cima. É um tropo cientificamente desnecessário que se tornou uma brincadeira entre os fãs de ficção científica.
No entanto, aqui na Terra, os peixes se encontram em uma situação muito semelhante. À medida que um peixe desliza pelo seu mundo aquoso, tridimensional e sem peso, ele quase sempre fica do lado certo. A pergunta - tanto para naves estelares quanto para peixes - é por quê?
É uma pergunta mais fácil de responder para espaçonaves fictícias do que peixes da vida real.
Nos filmes ou na televisão, os diretores mostram os navios como fazem porque tornam a cena mais compreensível para os espectadores, criaturas acostumadas a um mundo ligado à gravidade. "Temos uma ideia fixa de que tudo deve estar do lado certo", diz Frank Fish, morfologista funcional da West Chester University, na Pensilvânia. Mas e o peixe? É um enigma.
"Eu não consigo entrar na mente de um peixe - apesar do meu nome - e determinar por que ele faria isso particularmente", diz Fish.
Aprofundar o mistério é que os cientistas sabem algumas razões pelas quais um peixe iria nadar em qualquer orientação particular, mas eles claramente têm uma preferência. Ao contrário dos animais terrestres, os peixes não empurram o chão para se mover. E, enquanto se move, os peixes não são mais simplificados em uma orientação do que em outra. Além disso, a maioria dos peixes é muito pesada, diz Brooke Flammang, que estuda biomecânica de peixes no Instituto de Tecnologia de Nova Jersey. Como uma criança que se equilibra em uma bola de praia na piscina, a gravidade quer que ela pule. Então, por que não eles?
A principal explicação é que o peixe começou a vida do jeito certo, evolutivamente falando, e por isso a maioria nunca teve um motivo para mudar. "Apenas entre nós, sim, eles nunca se incomodaram", diz Milton Love, um zoólogo marinho semi-aposentado da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara.
A orientação preferida de um peixe "remonta aos primeiros passos da construção de um lado esquerdo e um lado direito, uma extremidade da cabeça [e] um final", diz Peter Wainwright, que estuda morfologia e comportamento de peixes na Universidade da Califórnia, Davis. .
Existem dois grupos de animais que têm lados esquerdo e direito distintos, diz Wainwright. O primeiro grupo, protostomia, inclui a maioria dos invertebrados, como insetos e moluscos. Logo no início do desenvolvimento, como embriões, esses animais desenvolvem uma cavidade que se torna a boca. No segundo grupo, deuterostomia, que inclui vertebrados, como peixes e humanos, os embriões se desenvolvem de forma diferente. Neste caso, a primeira depressão a se formar torna-se o ânus.
Esta ligeira diferença inicial significa que os dois grupos se desenvolvem em orientações opostas. O flip determina qual lado do animal se torna seu topo (dorsal) e qual se torna seu fundo (ventral), bem como onde o cordão nervoso corre, diz Lauren Sallan, que estuda a evolução inicial de vertebrados na Universidade da Pensilvânia.
Na maioria dos invertebrados, o cordão nervoso desce pela barriga. Os nervos têm pouca dificuldade em se conectar com os olhos e o cérebro, que são mais dorsais, já que os invertebrados não costumam ter partes duras dentro de seus corpos para atrapalhar, diz Sallan.
Em contraste, mesmo os vertebrados mais primitivos têm tecidos duros, como ossos, que formam barreiras internas dentro do corpo. Como resultado, seu plano corporal é muito menos adaptável. O cordão nervoso corre ao longo das costas do animal e seu cérebro se desenvolve em seu lado dorsal para se ligar aos nervos. Uma vez que os olhos estão no crânio perto do cérebro, eles acabam no topo também. Com a parte superior do corpo indisponível, o estômago e a boca acabam no fundo.
Sallan não tem certeza do que levou à mudança, mas influenciou fortemente a evolução dos vertebrados. "É um primeiro lançamento de moeda que se tornou uma grande restrição na forma de peixe", diz Sallan.
A questão, então, é por que os peixes ficaram do lado dorsal? A resposta está nos princípios básicos da teoria evolutiva: se uma nova característica não fornece uma vantagem distinta, as coisas tendem a permanecer as mesmas.
Os cientistas provocaram algumas das vantagens de nadar para cima. Por exemplo, a gravidade ajudará a mover o sangue do cérebro de volta ao coração, diz Flammang. Os peixes também se beneficiam de ter seus olhos acima de suas bocas, diz Love, pois mantém esses órgãos sensíveis longe de comida e detritos e à procura de predadores. Mesmo o peso alto confere alguns benefícios: aumenta a manobrabilidade, diz Flammang.
E alguns peixes aprenderam a nadar de cabeça para baixo, enquanto outros flertam com a idéia.
Muitos peixes que vivem perto de estruturas como recifes ou pilares irão orientar suas barrigas contra paredes verticais ou até mesmo tetos, diz Wainwright. Os peixes parecem confortáveis nadando desta maneira perto das estruturas, mas rapidamente se virarão para a direita quando nadarem.
Um grupo de bagres africanos abraçou totalmente a vida de cabeça para baixo. Seu comportamento é o resultado de um peixe de fundo adaptando-se para aproveitar a água rica em oxigênio perto da superfície. A boca de um bagre está na parte de baixo, por isso era mais fácil para o peixe simplesmente virar de cabeça para baixo e tratar o topo da água da mesma forma que costumava tratar o fundo, diz Lauren Chapman, que estuda respiração de peixes na Universidade McGill em Montreal. Quebec. “Para um bagre invertido, a superfície da água é apenas outro substrato”, diz ela.
Mas na grande maioria dos casos, diz Love, "não há vantagem seletiva para a maioria dos peixes estar de cabeça para baixo".
A resposta, como diz Wainwright, é que, para a maioria dos peixes, mudar simplesmente não vale a pena. Neste ponto, estar em pé é hardwired. Simplificando, peixe "pode não gostar de estar de cabeça para baixo", diz Flammang.
Em outras palavras, eles estão acostumados e funciona. Como assistir a naves estelares correrem pela galáxia, com o lado direito para cima.
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