Evolução da elegância: Como a natureza pode ser tão bela?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/08/2023

Um fóssil de amonoide Kosmoceras.
[Imagem: Robert Lemanis]

Morfologia fractal

Os amonoides - ou amonitas - são um grupo de moluscos marinhos extintos que se tornaram fósseis icônicos, frequentemente colecionados por amadores. Ao longo de 350 milhões de anos de evolução, os amonoides desenvolveram conchas cada vez mais elaboradas, cada uma com uma geometria fractal.

Há quase 200 anos, por sua vez, os cientistas têm debatido a razão pela qual esses animais apresentam uma tendência de complexidade crescente nas estruturas de suas conchas.

Para tentar obter uma resposta, Robert Lemanis e Igor Zlotnikov, da Universidade Técnica de Dresden, na Alemanha, criaram simulações mecânicas de modelos teóricos e de espécimes visualizados por tomografia computadorizada.

"Ao longo de 350 milhões de anos de evolução, os amonoides evoluíram repetidamente conchas com paredes internas cada vez mais complexas. A persistência e a repetitividade dessa tendência implicam alguma força motriz. A questão que há muito permanece sem resposta é: Qual força motriz? Oposição à pressão da água, anexos musculares, respiração, demônios cartesianos, tudo isso foi proposto como explicação para essa tendência, mas as evidências são escassas. Portanto, decidimos explorar uma ideia negligenciada," explicou Lemanis.

E a dupla acredita que suas simulações trazem uma possível explicação para a intrincada arquitetura dessas conchas. Sem muita surpresa para quem está acostumado com as conclusões da biologia evolutiva, os dois pesquisadores acreditam que a beleza e a complexidade dessas conchas é uma engenhosa estratégia de defesa da natureza contra uma ampla gama de predadores.

Os cientistas usaram modelos teóricos e modelos observacionais. Em nenhum deles a estética é computada.
[Imagem: Robert Lemanis et al. - 10.1126/sciadv.adh0480]

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Os resultados propõem uma correlação entre a complexidade evolutiva do invólucro amonoide e sua resiliência contra forças externas. À medida que essas criaturas vagavam pelos oceanos, suas conchas as protegiam contra predadores e outros fatores ambientais. As intrincadas estruturas internas forneciam um reforço crucial, tornando cada vez mais difícil para os predadores quebrá-las.

"Considere que a casca do amonoide era uma estrutura relativamente fina e, uma vez fraturada, o animal não conseguia repará-la. Uma casca robusta - uma que resista ao dano - proporcionava maiores chances de sobrevivência," justifica Lemanis.

Em essência, a evolução da concha pode ser mais uma história de sobrevivência contra todas as adversidades. Através de incontáveis anos de adaptação e inovação, essas criaturas antigas criaram suas defesas com notável precisão.

Ou seja, sob a luz das teorias atuais, a beleza da natureza mais uma vez se desfalece frente às "implacáveis pressões da sobrevivência". E a pergunta "Por que a natureza pode ser tão bela?" continua sem resposta, talvez à espera de teorias mais belas. Como também não se explica por que outros grupos de animais similares, sujeitos às mesmas condições, não resolveram o mesmo problema do mesmo modo se essa era meramente a solução mecanicamente mais eficiente.

"Nosso trabalho une biologia e engenharia, ressaltando como os animais tiram proveito do poder da morfologia fractal para projetar biomateriais mais robustos. Ele pode fornecer inspiração para designs estruturais resilientes," disse Zlotnikov.

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