Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica (UBC) descobriram que larvas de moscas de lago (Chaoborus edulis) em Lake Malawi, na África Oriental, realizam migrações verticais diárias que as levam a profundidades superiores a 200 metros. Essa adaptação é uma estratégia para escapar de predadores, já que as larvas se escondem em zonas com baixa oxigenação, conhecidas como zonas mortas, durante o dia.

À noite, as larvas sobem para a superfície em busca de alimento, mas enfrentam uma grande quantidade de peixes que as aguardam. Para monitorar esse movimento, os pesquisadores utilizaram um sistema de sonar instalado no fundo do lago, possibilitando a observação dos grandes grupos de larvas em suas migrações.

Adaptação dos sacos de ar

Ao investigar as larvas, os cientistas identificaram que elas possuem um sistema respiratório adaptado com dois pares de pequenos sacos de ar. Esses sacos funcionam de maneira semelhante aos tanques de lastro de um submarino, permitindo que as larvas ajustem seu volume e, consequentemente, sua flutuabilidade, controlando a subida e a descida na coluna d'água.

As paredes dos sacos são compostas por resilina, um material elástico encontrado em diversos insetos. As larvas conseguem alterar o pH das paredes dos sacos, fazendo com que a resilina se expanda ou contraia, o que modifica o volume dos sacos de ar e proporciona um controle preciso sobre sua profundidade.

Resistência à pressão extrema

Os pesquisadores também submeteram as larvas a câmaras de pressão em miniatura para avaliar a resistência dos sacos de ar a pressões extremas. Os resultados foram impressionantes: os sacos suportaram pressões equivalentes a profundidades superiores a 400 metros, muito além das distâncias que as larvas percorrem em suas migrações diárias.

A presença quase inexistente de insetos nos oceanos tem sido atribuída à pressão intensa em profundidades maiores, que poderia comprometer os espaços de ar utilizados para a respiração. No entanto, a resistência das larvas de moscas de lago sugere que a pressão sozinha pode não ser a única razão pela qual os insetos não se estabeleceram no ambiente marinho.

Além disso, a resilina tem atraído a atenção dos cientistas por seu comportamento semelhante ao de uma borracha biológica perfeita. Em outros insetos, esse material ajuda a formar estruturas duráveis, como dobradiças de asas e tendões. O novo sistema de flutuabilidade descoberto poderá inspirar o desenvolvimento de materiais inteligentes feitos com resilina, que podem ser utilizados em músculos artificiais ou outros materiais que se movimentam em resposta a mudanças químicas de pH.

Esse projeto contou com financiamento parcial do Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, por meio de subsídios de descoberta e aceleração.