Pirarucus jovens sincronizam subidas à superfície para respirar, revela estudo na Communications Biology

Em uma instalação de aquicultura na Alemanha, cerca de 200 pirarucus jovens nadavam juntos quando, a cada poucos segundos, uma parte do cardume subia à superfície quase no mesmo instante para tomar ar. Cerca de 100 deles frequentemente emergiam dentro de apenas 1 segundo uns dos outros. Em algumas ocasiões, todos os 200 subiam ao mesmo tempo. Esse foi o cenário observado por pesquisadores liderados pelo Instituto Leibniz de Ecologia de Água Doce e Pesca Interior (IGB), cujo trabalho foi publicado na revista Communications Biology.

O estudo, intitulado "Air-breathing synchrony in juvenile Arapaima gigas reveals collective coordination under individual physiological constraints", é apresentado como a primeira demonstração de que centenas de pirarucus jovens sincronizam suas subidas com precisão de frações de segundo. Cardumes que nadam em sincronia não são novidade; a surpresa é a respiração coordenada em uma espécie que depende do ar atmosférico.

O pirarucu (Arapaima gigas), da Amazônia, está entre os maiores peixes de água doce do mundo: pode passar de dois metros e pesar quase 300 quilos. Diferentemente da maioria dos peixes, precisa do ar da superfície, adaptação que lhe permite viver em águas pobres em oxigênio, segundo o IGB. Os adultos sobem a cada 10 minutos, aproximadamente. Os jovens precisam subir com muito mais frequência, a cada 1 a 2 minutos.

O que os pesquisadores viram foi diferente disso. Em grupo, o comportamento altamente sincronizado se repetia a cada 15 segundos. Quando os peixes estavam sozinhos, os intervalos voltavam ao padrão de 1 a 2 minutos.

A sincronia, porém, não significa que todos subam juntos sempre. Por meio de simulações computacionais, os cientistas concluíram que ela ocorre entre peixes com necessidades respiratórias parecidas. Embora pareça contraintuitivo, os jovens diferem bastante entre si na necessidade de ar, conforme o tamanho. Agrupar-se por afinidade reduz as "concessões" de cada indivíduo: em vez de subir toda vez, mesmo sem precisar, ele economiza energia. Segundo o IGB, quem acabou de respirar fica fora da rodada seguinte.

O mecanismo foi chamado de cluster synchrony, ou sincronia por agrupamentos, e permite que 75% do grupo participe dos episódios, sem que algum peixe espere demais ou suba demais, ficando exposto. De acordo com o estudo, a decisão não é consciente nem calculada. Cada peixe tem um relógio respiratório interno, resposta a uma necessidade do corpo. Ao notar outros soltando bolhas ou nadando para cima, é estimulado a subir mais cedo do que subiria sozinho. Quanto mais perto está o vizinho que sobe, maior o estímulo.

A posição no grupo também pesa. Os peixes mais jovens, que respiram com mais frequência, ficam nas partes superiores do cardume, que nada muito junto, como paredes ou cubos. Os autores ressalvam que detalhes sobre posição e frequência respiratória ainda podem ser esclarecidos com outros métodos experimentais além dos usados.

Os pesquisadores acreditam que a sincronia ajude a evitar predadores e aumente a sobrevivência coletiva, mas essa hipótese ainda não foi testada. O IGB também aponta uma aplicação possível: o princípio pode inspirar modelos matemáticos para coordenar grupos de robôs e enxames de drones, até de equipamentos diferentes, em monitoramento ambiental, agricultura e busca e salvamento.