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Metralhadora dos Brachinini

Se você encontrar um besouro Brachinini, tome cuidado. Ele pode disparar a metralhadora. A cada segundo, 500 jatos de água fervendo voarão em sua direção em alta velocidade (36 km/h). Você será queimado duas vezes. Pela água quente e por um poderoso irritante. Agora cientistas descobriram como funciona a metralhadora.

FERNANDO REINACH, O Estado de S. Paulo

09 Maio 2015 | 03h00

Os Brachinini têm uma metralhadora de cada lado do ânus. Elas são chamadas de glândulas pygidiais. Têm o formato de um dedo de luva, um tubo que se abre na superfície do corpo do inseto. No fundo do tubo fica o reservatório de munição, um líquido contendo 25% de água oxigenada e 10% de hydroquinona. Uma válvula separa o reservatório de munição da câmara de combustão.

Na câmara de combustão estão as enzimas peroxidase e catalase. Quando a válvula se abre, a munição se mistura às enzimas e a reação é violenta. A água oxigenada é quebrada, liberando oxigênio. Ele reage com a hydroquinona, produzindo benzoquinona. Estas duas reações químicas ocorrem em questão de milissegundos. Elas liberam muito calor e, por isso, o líquido ferve e oxigênio e vapor de água são formados. O gás provoca uma explosão, expelindo um jato de água fervendo contendo o irritante benzoquinona pelo orifício na superfície do inseto (veja o filme da metralhadora em ação). Esse processo é semelhante ao que ocorre quando usamos água oxigenada para tirar uma mancha de sangue. As enzimas presentes no sangue fresco degradam a água oxigenada, liberam o oxigênio, que reage com o ferro presente na hemoglobina, fazendo a cor vermelha desaparecer.

O problema é que, se toda a munição estocada pelo besouro fosse usada de uma vez, o besouro morreria torrado - se não explodisse antes. Mas o besouro consegue detonar um pouco de munição de cada vez, repetindo o processo 500 vezes por segundo. É por isso que a arma é semelhante a uma metralhadora e não a um canhão. Aí estava o mistério. Como o inseto consegue liberar pouco a pouco a munição, 500 vezes por segundo? Para entender como isso ocorre os cientistas bombardearam o besouro com uma luz muito forte e foram capazes de filmar o processo usando uma câmara que tira 2 mil fotos por segundo. Analisando o filme foi possível entender o que ocorre dentro da glândula pygidial quando o inseto aperta o gatilho da metralhadora.

Primeiro, o inseto contrai um músculo que envolve o depósito de munição. Isso é o que força a abertura da válvula que separa a munição da enzima. Mas, assim que uma microquantidade de munição passa pela válvula, a reação é tão rápida e libera tanto gás que a pressão força o fechamento da válvula. À medida que a reação continua, a pressão e a temperatura na câmara de combustão aumentam rapidamente e o líquido ferve, explode e é expulso em alta velocidade. Assim que ocorre a expulsão a pressão diminui. Isso permite que um pouco mais de munição passe pela válvula, e o processo recomeça.

Esse ciclo se repete 500 vezes por segundo. Esse processo cíclico só termina quando o besouro relaxa o músculo que aperta o depósito de munição, desligando a metralhadora.

A grande vantagem desse processo cíclico é que ele permite que o líquido quente seja produzido e expelido pelo animal antes que ele possa aquecer e danificar o besouro. Além disso, o produto químico irritante é sintetizado a cada ciclo da metralhadora, o que diminui as chances de ele atacar o próprio besouro.

Essa metralhadora, que controla a produção e mistura de reagentes perigosos, usa reações enzimáticas e químicas e produz calor e gases em grande quantidade a cada dois milésimos de segundo, está sob controle direto do cérebro desse inseto. 

A metralhadora dos Brachinini é mais rápida que as produzidas pelo ser humano, é capaz de produzir o componente tóxico antes de cada tiro e não esquenta. Nada mal para uma tecnologia produzida pelo processo de seleção natural em um besouro de menos de 2 centímetros.

FERNANDO REINACH É BIÓLOGO

MAIS INFORMAÇÕES: MECHANISTIC ORIGINS OF BOMBARDIER BEETLE (BRACHININI) EXPLOSION-INDUCED DEFENSIVE SPRAY PULSATION. SCIENCE VOL. 384 PAG. 563 2015

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