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Por que é impossível existir um elefante do tamanho de um rato?

O Doodle do Google de hoje, que comemora o Dia da Terra, reflete sobre o tamanho dos animais – que é mais importante para a biologia do que você imagina.

Volta e meia, a Google faz alterações temporárias em seu próprio logo para celebrar o aniversário de alguma personalidade ou uma data importante. São os Doodles, e você pode ver a lista completa deles aqui. 22 de abril é o Dia da Terra, e para comemorar o de 2019, o fazedor de doodles Kevin Laughlin (pois sim, esse é o cargo dele) ilustrou e animou, com sua equipe, seis seres vivos, animais ou vegetais, que são superlativos por qualquer motivo.

Há, por exemplo, a árvore mais alta do mundo, um tipo de sequoia que cresce na costa oeste dos EUA e atinge 115 metros de altura. Também entra na lista o albatroz-errante, um pássaro cujas asas alcançam três metros de envergadura. Quem estrela a ponta oposta do ranking é o minúsculo sapo Paedophryne amauensis – um casal deles cabe na superfície de uma moeda.

O tamanho dos animais tem uma importância muito maior do que imaginamos na determinação de sua anatomia e de seus hábitos. O biólogo J. B. S. Haldane – um dos arquitetos da versão contemporânea da teoria da evolução de Darwin – abordou esse assunto em um famoso ensaio chamado Sobre Ser do Tamanho Correto:

“Você pode soltar um camundongo de um poço de mina de um quilômetro de profundidade; chegando ao fundo, ele sofre um pequeno choque e vai embora andando, dado que chão seja razoavelmente macio. Uma ratazana morre, um homem se despedaça, um cavalo estoura.” Já um pequeno inseto é tão leve que o difícil é se manter no chão. Uma lufada de vento basta para erguê-lo.

A gravidade é só uma parte disso. Quando qualquer coisa – seja um animal, seja um objeto – aumenta só pouquinho em comprimento ou altura, seu volume aumenta em uma escala bem maior.

Por exemplo: um ovo de galinha tem 5,5 centímetros, pesa 55 gramas e alimenta uma pessoa. Um ovo de avestruz é quase três vezes mais alto, com 15 centímetros, mas pesa 1,5 quilograma – 27 vezes mais. Rende ovo frito para um pelotão. É uma questão matemática: quando o comprimento de algo aumenta dez vezes, o volume aumenta mil vezes.

Um cubo de chumbo com 10 centímetros de lado pesa 11 quilogramas, um cubo de chumbo com um metro de lado pesa 11 toneladas. Uma garrafa de Guaraná especial de Natal, com 3 litros, não é tão maior assim que uma tradicional, de 2 litros: basta aumentar em alguns centímetros o diâmetro da embalagem e seu volume cresce sensivelmente.

Um elefante africano tem 6 metros, um rato de esgoto, pouco mais de 20 centímetros. Um é só 30 vezes maior que o outro. Mas um pesa algo entre 140 gramas e 500 gramas, o outro, 6 toneladas. Um pesa 12 mil vezes mais que o outro.

Moral da história: para aumentar só um pouquinho de tamanho, um animal precisa aumentar muito em volume. E aí começam os problemas. Um é a distribuição de oxigênio: não basta mais absorvê-lo por dutos distribuídos pela superfície do corpo, como fazem os insetos. É preciso criar uma dobra de pele no interior do animal – um saco (os pulmões) cheio de reentrâncias (os brônquios) para centralizar a absorção do gás.

Também se faz necessária uma rede de distribuição de insumos eficaz, que seja capaz de abastecer cada cantinho do corpo do animal com nutrientes e oxigênio – o sistema circulatório. E, principalmente, se faz necessário um meio de eliminar calor.

Se um elefante tivesse o metabolismo tão rápido quanto o de um rato, seu volume imenso o impediria de liberar o calor excedente gerado pela atividade metabólica com a mesma facilidade. Ele ficaria sobreaquecido, pois a superfície de sua pele não é extensa o suficiente para servir de radiador. É só pensar: o que esfria mais rápido, uma peça de carne de 1 kg ou um bife cortado bem fino?

Assim, o metabolismo de um animal grande é mais lento que o de um animal pequeno. N’As Viagens de Gulliver, de Johnathan Swift, os engenheiros liliputianos, humanos de 15 centímetros de altura, calculam que o marujo Gulliver, com o 1,7 metro de um homem comum, precisará de 1724 vezes mais comida. Mas eles não levam em consideração que o organismo de Gulliver precisa funcionar mais lentamente: uma ração diária 267 vezes maior bastaria.

Ou seja: um elefante do tamanho de um rato morreria de frio, pois sua taxa metabólica seria lenta demais para manter o corpinho aquecido. E um rato do tamanho de um elefante simplesmente explodiria: ele produziria mais calor do que seu imenso corpo seria capaz de liberar. O sonho do mini-hipopótamo próprio acabou.