Cientistas da Espanha e dos EUA realizaram pela primeira vez uma comparação direta da taxa metabólica de todo o organismo e do cérebro em formigas alimentadas e famintas. Em condições normais, o cérebro gasta aproximadamente 24% a 35% de todos os recursos energéticos, mas após um longo período de jejum, esse indicador aumenta para 45%.
Apesar da fome, as formigas famintas demonstraram a mesma reação agressiva a ameaças que os indivíduos alimentados, o que indica a manutenção de funções vitais cruciais. Os resultados deste estudo foram publicados no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences.
Em muitas espécies de animais, o cérebro consome uma quantidade desproporcionalmente grande de energia na forma de glicose em comparação com outras partes do corpo. Uma revisão que abrange peixes, répteis, anfíbios, aves e mamíferos mostrou que o sistema nervoso central consome, em média, de 2% a 8% do metabolismo basal. A situação é diferente nos primatas: até 20% do metabolismo total é dedicado ao cérebro. Trabalhos posteriores em seis espécies de mamíferos estabeleceram que o consumo de glicose por um único neurônio em humanos, ratos e macacos é praticamente idêntico, e o volume de consumo se correlaciona com o número de neurônios no cérebro.
Mesmo com um déficit de recursos breve, o cérebro continua a consumir ativamente glicose, e na sua falta, passa a utilizar corpos cetônicos. Por exemplo, em ratos após dois dias de jejum, os músculos reduzem o consumo de glicose em 30% a 65%, o coração em 75% a 93%, e o tecido adiposo em 54%, enquanto o consumo de glicose pelo cérebro permanece inalterado. Este fenômeno corresponde à hipótese do Cérebro Egoísta (Selfish Brain Theory), mas anteriormente a demonstração dessa prioridade energética cerebral foi observada apenas em vertebrados. Além disso, nunca houve uma medição direta do metabolismo do cérebro e de todo o organismo em condições de estresse em nenhum animal.
A equipe de pesquisadores liderada por Zach Kato da Universidade de Boston decidiu realizar tais medições. Eles trabalharam com indivíduos da formiga Tetramorium immigrans. Durante os experimentos, os níveis de metabolismo do cérebro ex vivo e de todo o organismo foram medidos simultaneamente em três grupos de formigas: alimentadas, famintas e aquelas retiradas da colônia materna para separar o estresse da fome do estresse causado pelo isolamento.
As formigas famintas foram mantidas sem comida por 14 a 40 dias, enquanto restavam cerca de 20% dos indivíduos na subcolônia. Para avaliar o metabolismo de todo o corpo de cada formiga, ela era colocada em uma câmara selada, onde a emissão de dióxido de carbono durante a respiração era registrada por uma hora e meia. Os autores também registraram paralelamente a atividade locomotora, pois as formigas podiam se mover. O metabolismo cerebral foi medido de outra forma: a cabeça era separada do corpo, o cérebro era extraído e colocado em meio nutritivo, onde o analisador determinava o consumo de oxigênio durante duas horas e meia.
A análise comparativa mostrou que o metabolismo cerebral das formigas famintas não sofreu alterações, enquanto o metabolismo de todo o corpo diminuiu em 30%. Como resultado, a proporção de energia consumida pelo cérebro aumentou de 24% a 30% para 45% da energia total consumida pela formiga. Embora a massa cerebral fosse igual em todos os grupos, a massa corporal das formigas famintas diminuiu notavelmente. A atividade motora mostrou ser dependente não da fome, mas do isolamento, pois caiu tanto nas formigas alimentadas quanto nas famintas separadas da colônia.
Além disso, foi realizado um teste comportamental no qual as formigas foram expostas a outra formiga Pheidole dentata. Todos os indivíduos reagiram ao estranho com agressividade semelhante, incluindo posturas de ataque e mordidas, o que confirmou a capacidade do cérebro dos animais enfraquecidos de reagir a perigos. Assim, os cientistas demonstraram pela primeira vez que, durante o jejum, o cérebro das formigas mantém um alto nível de metabolismo e preserva reações críticas, enquanto outros tecidos começam a gastar menos energia. Os autores especularam que este mecanismo é evolutivamente estável ou evoluiu independentemente (convergentemente) em diferentes grupos.
Anteriormente, foi estabelecido que, ao longo de três milhões de anos de evolução humana, o fluxo sanguíneo cerebral total aumentou em cerca de seis vezes, o que está relacionado ao aumento do volume cerebral em 3,5 vezes, indicando um crescimento mais rápido da velocidade do metabolismo cerebral em comparação com o próprio cérebro.
Paleontólogos descobriram uma nova espécie de cobra ancestral que vivia no território do Brasil moderno no final do período Cretáceo, há 75 a 85 milhões de anos. Ela foi nomeada Tametara mirim. Segundo os pesquisadores, este réptil antigo atingiu um comprimento de cerca de 40 centímetros e, com base na estrutura do crânio, cérebro e ouvido interno, levava um estilo de vida associado à escavação.
Conforme destacado no artigo da revista Nature, a descoberta de T. mirim enfatiza que as cobras ancestrais possuíam uma diversidade anatômica e ecológica significativa.
Pesquisadores descreveram um fóssil de um icthiossauro de seis a sete metros, o Platypterygius australis, que habitava o mar interno de Eromanga na Austrália durante o período do Cretáceo Inferior, há aproximadamente 105–106 milhões de anos. Entre os ossos dispersos desta antiga réptil foram encontrados restos fossilizados do conteúdo estomacal. A análise desse conteúdo mostrou que, pouco antes de morrer, P. australis havia engolido um pterossauro. Existem duas versões: ou o icthiossauro capturou a réptil voadora por conta própria, ou alimentou-se de seu cadáver. Isso marca o primeiro caso documentado de alimentação de icthiossauro com pterossauro.
Além disso, pelos vestígios de dentes nos vértebras, supõe-se que o próprio P. australis possa ter sido morto e comido por um animal marinho ainda maior, o pliosauro Kronosaurus queenslandicus. Esses resultados da pesquisa foram publicados na revista científica Gondwana Research.
Periodicamentee, paleontólogos recebem restos fósseis de animais antigos contendo colícolitos — ou seja, partes preservadas do conteúdo do estômago e intestino. Essas descobertas permitem estudar diretamente a dieta e o comportamento alimentar de espécies extintas há muito tempo. Por exemplo, anteriormente foi encontrado um colícolito de um saurópode pertencente aos jovens indivíduos de Diamantinasaurus matildae, que viviam na Austrália há cerca de 100 milhões de anos. A análise dessa amostra confirmou que os saurópodes eram herbívoros e engoliam alimentos sem mastigá-los quase nada.
A equipe de paleontólogos, liderada por Matt Andrew White da Universidade de Nova Inglaterra, apresentou dados sobre outra descoberta de animal fóssil com conteúdo gastrointestinal preservado. O foco foram os restos sob o número de identificação KK F1435, encontrados na formação Cretácea Inferior de Tulubook, no estado de Queensland, Austrália. A idade desta amostra é estimada em 105–106 milhões de anos. Naquela época, grande parte da Austrália era coberta pelo mar interno raso de Eromanga.
A amostra KK F1435 consiste nos restos de uma grande réptil, incluindo um crânio quase totalmente preservado com dentes e fragmentos do esqueleto pós-craniano, como vértebras, costelas e ossos dos membros. Ao estudar esta amostra, White e seus colegas classificaram os restos como pertencentes ao icthiossauro Platypterygius australis, da família Ophthalmosauridae, bem conhecido pelos paleontólogos e descrito em 1972. Foi estabelecido que este espécime poderia atingir um comprimento de seis a sete metros quando vivo.
Aproximadamente meio metro do crânio KK F1435, White e seus coautores encontraram uma massa esférica que interpretaram como conteúdo gástrico fossilizado, caído da cavidade abdominal. Desta estrutura, foram extraídos dois fragmentos de osso dentário de um pterossauro da família Anhangueridae, cuja envergadura das asas era supostamente de cerca de quatro metros. O cenário mais provável é que P. australis tenha capturado o pterossauro enquanto ele voava sobre o mar e o tenha comido. A versão alternativa sugere que o icthiossauro se alimentou do cadáver da réptil voadora que caiu na água.
Na opinião dos pesquisadores, este é o primeiro exemplo conhecido de alimentação de icthiossauro com pterossauro. No entanto, o colícolito também revelou (usando tomografia de nêutrons) restos de alimento mais típico para icthiossauros: vários belemnites, bem como vértebras e costelas de peixes e fragmentos de conchas. O conteúdo estomacal de P. australis indica que representantes desta espécie, e possivelmente outros icthiossauros do Cretáceo, eram predadores não especializados, consumindo uma ampla variedade de presas.
É notável que as vértebras do próprio KK F1435 apresentavam profundos sulcos de dentes, sendo que algumas vértebras estavam quebradas ou ausentes. Pelos tamanhos e formas dessas marcas, elas foram deixadas pelo pliosauro Kronosaurus queenslandicus — outra réptil marinha ainda maior, que atingia mais de dez metros de comprimento e ocupava a posição de predador de topo no mar de Eromanga. De acordo com a versão mais plausível, o pliosauro caçou o icthiossauro, matou-o, depois caiu no fundo do mar, danificando o crânio com o impacto. Em seguida, esse mesmo pliosauro consumiu o corpo da vítima, espalhando os restos pelo fundo a uma distância superior a dez metros (possivelmente seus parentes também atuaram como necrófagos mais tarde).
Os resultados da pesquisa demonstram a existência de uma cadeia alimentar completa no mar de Eromanga: grandes icthiossauros consumiam moluscos, peixes e pterossauros, e eles próprios se tornavam presas de pliosauros mais massivos. Alguns anos atrás, paleontólogos encontraram na formação de Tulubook um fragmento de mandíbula inferior de um pterossauro desconhecido, com base no qual foi descrito um novo gênero e espécie — Thapunngaka shawi. Os cientistas estimaram a envergadura desta réptil em seis a sete metros, tornando-a o maior pterossauro da Austrália. Há uma possibilidade de que o osso encontrado no estômago de P. australis pertencesse especificamente a T. shawi.
