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Os tubarões têm a reputação de “supercheiros” que usam o olfato para detectar odores relacionados à localização de presas e parceiros, comunicando-se com sua própria espécie e evitando predadores. Seu sistema olfativo é único porque é separado do sistema respiratório, ao contrário dos humanos. Tubarões e outros peixes usam brânquias para facilitar a absorção de oxigênio, enquanto duas narinas ou narinas na cabeça do tubarão absorvem os odores do ambiente.
Apesar das semelhanças gerais entre os sistemas olfativos das espécies de elasmobrânquios (tubarões, raias e patins), a morfologia ou estrutura de seu órgão olfativo, ou “roseta”, difere substancialmente. Localizada em seus focinhos, a roseta multilamelar (tecido em camadas) é coberta por tecido não sensorial e sensorial que responde a moléculas de odor distintas em um ambiente aquático. O número, tamanho e disposição das lamelas diferem entre as espécies de elasmobrânquios, mas as consequências funcionais dessas diferenças não são totalmente compreendidas.
Os pesquisadores ainda não conseguiram correlacionar o tamanho e a complexidade dos órgãos com a sensibilidade ao odor em teleósteos (peixes com nadadeiras raiadas) nem em elasmobrânquios. As diferenças nos sistemas olfativos dos tubarões são de particular interesse, não apenas por causa de sua reputação de ter um olfato incrível, mas também porque esses animais notáveis existem desde antes dos dinossauros. De alguma forma, eles conseguiram prosperar em todos os habitats marinhos conhecidos por milhões de anos – seu olfato pode ter sido a chave para seu sucesso.
Pesquisadores da Florida Atlantic University são os primeiros a quantificar a morfologia do órgão olfativo examinando a forma de roseta e outras estruturas internas entre um conjunto diversificado de espécies de tubarões usando dissecações, comparações filogenéticas e uma técnica relativamente nova, chamada tomografia computadorizada com contraste difusível baseada em iodo (diceCT) de imagem.
Resultados, publicados no Revista de Morfologia, revelam que os órgãos não mudaram de forma ou número de lamelas ao longo das fases da vida, sugerindo que o olfato é uma modalidade sensorial chave ao longo da vida dos peixes elasmobrânquios.
No geral, os pesquisadores encontraram mais lamelas em rosetas com formato alongado do que em órgãos com formato curto e largo. As análises filogenéticas mostraram que a forma 2D e a contagem lamelar são críticas para entender as variações de roseta em espécies não relacionadas.
Os pesquisadores também usaram no local valores de volume de roseta e forma 2D de diceCT para avaliar os impactos da dissecação em medições morfológicas. As medidas de roseta de órgãos dissecados não diferiram significativamente em comparação com as de tomografias computadorizadas, apoiando a validade de ambos os métodos.
“A partir de nossas tomografias, usamos arquivos de dados brutos que contêm imagens de raio-x 2D. Em seguida, criamos reconstruções 3D para visualizar os dados. Dessa forma, pudemos examinar a morfologia interna do topo da cabeça até a ponta do o focinho de diferentes ângulos”, disse Aubrey Clark, autor correspondente e aluno de doutorado do Laboratório de Biomecânica da FAU no Charles E. Schmidt College of Science. “Pense neste método como pegar uma pilha de post-its e removê-los um de cada vez para ver o post-it embaixo. É incrivelmente útil para nos ajudar a entender a morfologia interna no local ou como existe naturalmente dentro do tubarão porque as dissecações podem alterar as estruturas.”
Entre as espécies estudadas estão os tubarões-de-pala (S. tiburo) com rosetas estreitas e alongadas; os tubarões debulhadores comuns (A. vulpinus) e tubarões anequim (I. oxyrinchus), que compartilham semelhanças em suas rosetas: forma quase tão larga quanto longa, rafe mais espessa, menos lamelas e distâncias interlamelares maiores; e tubarões de pontas pretas (C. limbatus) e tubarões de nariz afiado do Atlântico (R. terraenovae) com rosetas intermediárias aos dois grupos citados. Outros membros da família do tubarão-martelo têm órgãos olfativos longos e finos, semelhantes ao tubarão-de-pala.
“A forma e a estrutura interna devem ser consideradas ao caracterizar rosetas olfativas em tubarões em estudos futuros porque a taxa de finura (formato 2D) e o número lamelar foram os maiores contribuintes para nossas análises filogenéticas”, disse Marianne E. Porter, Ph.D., sênior autor e professor adjunto do Departamento de Ciências Biológicas da Faculdade de Ciências Charles E. Schmidt da FAU. “Os dados de nosso estudo também devem ser usados para investigar mais a variação de roseta entre as espécies de elasmobrânquios, examinando a hidrodinâmica do sistema olfativo com modelos 3D e quantificando os impactos fisiológicos do fluxo na ligação odorante”.
A coautora do estudo é Tricia Meredith, Ph.D., diretora de pesquisa da AD Henderson University School e FAU High School da FAU e professora assistente de pesquisa na Faculdade de Educação da FAU.
Vídeo: https://youtu.be/zyr8SMkWiu8
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Atlântica da Flórida. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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