Se você fizer um mergulho em algumas partes do rio Amazonas, poderá se tornar um almoço para as piranhas.
No entanto, isso não é uma preocupação para a espécie Arapaima gigas, um peixe amazônico de 3 metros de comprimento que desenvolveu um método para afastar predadores: uma armadura natural de escamas à prova de piranhas.
As escamas deste peixe monstruoso são tão fortes que recentemente chamaram atenção dos cientistas da UC San Diego e da UC Berkeley. Ao estudar os segredos das escamas, eles esperam desenvolver coletes e armaduras sintéticas mais fortes e flexíveis para os militares no futuro.
“O design estrutural dessas escamas realmente pode inspirar os pesquisadores a produzir materiais resistentes nos campos de engenharia e biomédicos”, disse à IFLScience Dra. Wen Yang, autor do estudo e cientista de projetos da UC San Diego.
Arapaima gigas, conhecido como pirarucu no Brasil e paiche no Peru, são inegavelmente peixes esquisitos. Eles podem ser encontrados na Bacia Amazônica, embora tenham sido introduzidos em corpos de água doce no sudeste da Ásia. Eles estão entre os maiores peixes de água doce do planeta e os vertebrados de crescimento mais rápido, atingindo comprimentos de quase 3 metros.
Mais estranho ainda, esse peixe precisa vir à superfície e respirar ar a cada 5-15 minutos para obter até 95% de seu oxigênio, sendo o restante suplementado pela água através de suas brânquias.
Relatando na revista Cell Matter, os pesquisadores examinaram de perto as estruturas das escamas usando microscopia eletrônica de varredura, revelando que as escalas resistentes à penetração se assemelham à estrutura de coletes à prova de balas.
A estrutura das escamas contra piranhas
Antes de tudo, as escamas são grossas como um grão de arroz e cobertas por uma camada externa altamente mineralizada de colágeno. Além disso, também existem várias camadas de fibrilas de colágeno mineralizadas retorcidas que ajudam a absorver a deformação.
Ao contrário das armaduras sintéticas, as camadas e escamas não são mantidas juntas com um adesivo, mas são fortemente integradas naturalmente, pois cresceram juntas. Essa estrutura hierárquica flexível significa que qualquer mordida ou punhalada não quebrará a estrutura poise las irão se torcer e deformar. A espessura das escamas, combinada com a estrutura geral flexível, parece ser a chave para ser à prova de piranhas.
“É difícil porque a camada mineral externa pode proteger da penetração do dente, enquanto a camada interna resistente e flexível atua como um amortecedor para dissipar a energia”, acrescentou o Dra. Yang.
“É como colocar concreto em uma cerâmica”, continuou ela. “A cerâmica é quebradiça, mas teria alta resistência à faca ou força de compressão com o concreto interno. A combinação é muito mais forte e, mesmo que você a jogasse no chão, ela não fraturaria. A vantagem da estrutura interna de Bouilgand [uma microestrutura em camadas e torcida] é que a fissura não é claramente propagada sob força. Algumas das lamelas de colágeno se reorientam na direção da tensão e outras podem deslizar, esticar e delaminar sob a força “.
A Lista Vermelha da IUCN afirma que não há dados suficientes para avaliar com precisão o número de populações das espécies, no entanto, sabe-se que elas enfrentam ameaças graves. Por um lado, o hábito de respirar fora da água os tornam presas fáceis para os pescadores. Um relatório do início deste ano descobriu que as Arapaima gigas são frequentemente usadas como um substituto barato do couro.