Há uma razão pela qual as baleias nunca cresceram mais do que são agora


As baleias com dentes e com barbatanas (alimentação por filtro) estão entre os maiores animais que já existiram. As baleias azuis, que medem até 30 metros de comprimento e podem pesar mais de 150 toneladas, são os maiores animais da história da vida na Terra.

Embora as baleias existam neste planeta por cerca de 50 milhões de anos, elas apenas evoluíram para serem verdadeiramente gigantescas. Os pesquisadores têm pouca ideia. Qual é o ritmo da vida nessa escala e quais são as consequências de ser tão grande?

Como cientistas que estudam, e, estamos interessados ​​nesta questão, porque queremos conhecer os limites da vida na Terra e o que permite que esses animais vivam em tais extremos.

Em um artigo, mostramos que o tamanho das baleias é limitado pelas estratégias de alimentação muito eficientes das maiores baleias, que lhes permitem ingerir muitas calorias em comparação com a energia que queimam durante a forragem.

Baleia-jubarte e cientistas na Antártica. (Laboratório Goldbogen, Stanford University / Duke University Marine Robotics e Sensoriamento Remoto, sob licença ACA / NMFS # 14809, CC BY-ND)

Maneiras de ser uma baleia

As primeiras baleias na Terra tinham quatro membros e viviam pelo menos parte de suas vidas em terra. Demorou cerca de 10 milhões de anos para que seus descendentes evoluíssem para um estilo de vida completamente aquático, e aproximadamente 35 milhões de anos mais para as baleias se tornarem os gigantes do mar.

Uma vez que as baleias se tornaram completamente aquáticas, há cerca de 40 milhões de anos, os tipos que tiveram sucesso no oceano foram: alimentados pela força do aquário marinho através de filtros de fardo na boca ou caçando suas presas usando.

À medida que as baleias evoluíam ao longo desses dois caminhos, um processo chamado se intensificava nas águas ao seu redor. A ressurgência ocorre quando ventos fortes que correm paralelos à costa afastam as águas superficiais da costa, retirando águas frias e ricas em nutrientes do fundo do oceano. Isso estimula a proliferação de plâncton.

O processo de ressurgência. (NOAA)

A ressurgência mais forte criou as condições certas para que as presas de baleias, como e, se concentrassem em áreas densas ao longo da costa. As baleias que se alimentavam desses recursos de caça poderiam procurar forragens de maneira eficiente e previsível, permitindo que elas crescessem mais.

mostrando que as linhagens de baleias de baleia separadamente se tornaram gigantescas, tudo ao mesmo tempo apóia essa visão.

Goles realmente grandes

Existe um limite para o tamanho das baleias? Abordamos essa questão recorrendo à energética animal – o estudo da eficiência com que os organismos ingerem presas e transformam a energia que ela contém em massa corporal.

Crescer é baseado em matemática simples: se uma criatura pode ganhar mais calorias do que gasta, ela fica maior. Isso pode parecer intuitivo, mas demonstrá-lo com dados coletados de baleias de vida livre foi um desafio gigantesco.

Para obter as informações, nossa equipe internacional de cientistas anexou etiquetas de alta resolução com ventosas às baleias, para que pudéssemos rastrear sua orientação e movimento. As tags registraram centenas de pontos de dados por segundo e depois foram separadas para recuperação após cerca de 10 horas.

Como um Fitbit que usa o movimento para registrar o comportamento, nossas tags medem a frequência com que as baleias se alimentam abaixo da superfície do oceano, quão profundas elas mergulham e quanto tempo permanecem em profundidade.

Queríamos determinar a eficiência energética de cada espécie – a quantidade total de energia que ela ganhava na forragem, em relação à energia gasta em encontrar e consumir presas.

Tagged baleia azul ao largo da costa de Big Sur, Califórnia. (Duke Marine Robotics e Sensoriamento Remoto sob NMFS permitem 16111, CC BY-ND)

Os dados deste estudo foram fornecidos por colaboradores representando seis países. Suas contribuições representam dezenas de milhares de horas de trabalho de campo no mar, coletando dados sobre baleias vivas de polo a polo.

No total, isso significava etiquetar 300 baleias com dentes e farelos de 11 espécies, variando de um metro e meio e registrando mais de 50.000 eventos de alimentação.

Em conjunto, eles mostraram que o gigantismo das baleias é impulsionado pela capacidade dos animais de aumentar seu ganho de energia líquida usando mecanismos especializados de forrageamento.

Nossa principal conclusão foi que, que engolem enxames de krill ou peixes forrageiros com enormes goles, obtêm o maior retorno possível. À medida que essas baleias aumentam de tamanho, elas gastam mais energia – mas seu tamanho de gole aumenta ainda mais drasticamente.

Isso significa que, quanto maiores as baleias empadas, maior a sua eficiência energética. Suspeitamos que o limite superior do tamanho das baleias é provavelmente definido pela extensão, densidade e persistência sazonal de suas presas.

Baleias com dentes grandes, como, por exemplo, se alimentam de presas grandes, incluindo a lendária. Mas existem apenas tantas lulas gigantes no oceano, e elas são difíceis de encontrar e capturar. Mais frequentemente, as grandes baleias com dentes se alimentam de lulas de tamanho médio, que são muito mais abundantes no fundo do oceano.

Devido à falta de presas suficientemente grandes, descobrimos que a eficiência energética das baleias com dentes diminui com o tamanho do corpo – o oposto do padrão que documentamos para as baleias. Portanto, acreditamos que os limites ecológicos impostos pela falta de presas de lulas gigantes impediram que as baleias com dentes evoluíssem de tamanhos corporais maiores que as baleias-esperma.

Escalonamento da eficiência energética em baleias dentadas e baleias. (Alex Boersma, CC BY-ND)

Uma peça de um quebra-cabeça maior

Este trabalho baseia-se em pesquisas anteriores sobre o. Muitas perguntas permanecem. Por exemplo, desde que as baleias desenvolveram gigantismo relativamente recentemente em sua história evolutiva, elas poderiam evoluir para serem ainda maiores no futuro? É possível, embora possa haver outras restrições fisiológicas ou biomecânicas que limitam sua aptidão.

Por exemplo, as medições das frequências cardíacas das baleias azuis demonstraram que as frequências cardíacas estavam próximas do seu máximo, mesmo durante o comportamento rotineiro de forragear, sugerindo um limite fisiológico. No entanto, essa foi a primeira medição e é necessário muito mais estudo.

Também gostaríamos de saber se esses limites de tamanho se aplicam a outros grandes animais no mar, como tubarões e raias, e como o consumo de imensas quantidades de presas pelas baleias afeta os ecossistemas oceânicos. Por outro lado, à medida que as ações humanas alteram os oceanos, elas podem afetar o suprimento de alimentos das baleias? Nossa pesquisa é um lembrete sério de que os relacionamentos na natureza evoluíram ao longo de milhões de anos – mas podem ser interrompidos muito mais rapidamente no.

, Pesquisador pós-doutorado, ; , Professor assistente de biologia, e geólogo pesquisador e curador de mamíferos marinhos fósseis.

Este artigo foi republicado sob uma licença Creative Commons. Leia o .