Gigantismo e nanismo nas ilhas

Os gigantes das ilhas são abundantes: Komodo tem seus dragões. Madagascar tem sua barata gigante sibilante. Até cerca de 1.000 anos atrás, a Nova Zelândia tinha seu pássaro colossal, o moa. Dos anões, o mundo testemunhou tudo, desde raposas, coelhos e cobras que são menores que suas contrapartes no continente, até o último oxímoro, o mamute-pigmeu, que existia em várias formas, desde as Ilhas Anglo-Normandas da Califórnia até a Ilha Wrangel, no Ártico Siberiano.

Por Peter Tyson Quarta-feira, 1 de novembro de 2000 Nova

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Por que isso acontece? Quais fatores incentivam uma espécie a alterar suas dimensões nas ilhas? O que, em suma, determina se uma criatura receberá brobdingnagiano ou liliputiano?

Esse hipopótamo parece que não sofreria um pouco de nanismo - o que acontece com os hipopótamos que atingem ilhas isoladas, embora com muito tempo. Madagascar, por exemplo, costumava ter um hipopótamo-pigmeu.

Crédito da foto: Peter Malsbury / istockphoto

A regra da ilha

A primeira tentativa de explicar essa aparente roleta evolutiva foi feita em 1964 por um jovem biólogo chamado J. Bristol Foster. Recém saído de um programa de doutorado na Universidade da Colúmbia Britânica, Foster publicou um artigo breve mas influente na revista Nature, intitulado "Evolution of Mammals on Islands". Alegando "muita confusão e contradição" na literatura científica sobre o tamanho dos mamíferos nas ilhas, Foster realizou um levantamento de 116 espécies ou subespécies insulares (que habitam ilhas) que vivem principalmente nas costas do oeste da América do Norte e Europa. Ele resumiu suas descobertas na tabela abaixo, que indica se uma criatura da ilha é menor, de tamanho semelhante ou maior que seu suposto ancestral do continente.
 
A tabela revela algumas tendências interessantes. Os roedores tendem ao gigantismo, enquanto os carnívoros, lagomorfos (coelhos e lebres) e artiodáctilos (veados, hipopótamos e outros ungulados iguais) têm maior probabilidade de ficarem anões. No geral, entre as espécies de mamíferos que colonizam ilhas, as grandes tendem a encolher, enquanto as pequenas tendem a aumentar. Os biólogos passaram a chamar a generalização de Foster de "regra da ilha".

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Esta tabela do artigo de Foster mostra os tamanhos relativos das espécies e subespécies de mamíferos que habitam as ilhas, em comparação com os supostos parentes do continente.

Crédito da foto: Dados de Foster, J. Bristol. 1964. "Evolução dos mamíferos nas ilhas". Nature 202: 234-235 (18 de abril de 1964).

Foster continuou oferecendo explicações tentativas sobre como pelo menos algumas dessas transformações extraordinárias ocorreram. As ilhas, ele argumentou, contêm menos espécies do que os continentes e, portanto, menos números de predadores e concorrentes que podem enfatizar um recém-chegado. "Em tais situações", ele escreveu, "parece que o roedor maior tem uma vantagem".
 
Mas como explicar aquelas espécies que diminuem de tamanho? Foster ofereceu uma resposta possível e, para apenas um grupo, os artiodáctilos. Embora os roedores sejam capazes de controlar suas populações na ausência de predadores, os hipopótamos e os cervos e sua espécie não podem. Como resultado, os artiodáctilos são "especialmente suscetíveis", segundo Foster, a esgotar os recursos alimentares e ocasionar desnutrição e nanismo em seus filhotes. Se, nas gerações seguintes, indivíduos menores obtiveram maior sucesso reprodutivo, então a evolução poderá começar a favorecê-los, levando ao nanismo.
 
O artigo modesto de Foster representou, como David Quammen escreve em The Song of the Dodo , "uma espécie de inocência pré-revolucionária, estando do lado distante de uma grande revolta". Essa revolta foi a publicação de 1967 da Theory of Island Biogeography , de Robert MacArthur e Edward O. Wilson. O livro não apenas lançou um campo inteiramente novo de empreendimentos científicos - o estudo de como as plantas e os animais insulares chegaram aonde estão hoje -, mas estimulou uma série de jovens biólogos a enfrentar a questão do gigantismo / nanismo.

Refinando a regra da ilha

Um desses jovens cientistas foi Ted Case. Como Foster, Case publicou um artigo seminal no início de sua carreira (1978) em uma importante revista científica ( Ecology ). Mas seu trabalho era muito mais longo - 18 páginas em comparação com as duas de Foster - e, contra a mesa solitária de Foster, oferecia numerosos gráficos, tabelas e equações matemáticas complexas.

Case reconheceu o trabalho pioneiro de Foster e depois apontou onde a análise de seu antecessor ficou aquém. Talvez mais notavelmente, Case, que estuda um réptil parecido com uma iguana conhecido como chuckwalla gigante, enfatizou exceções gritantes à regra da ilha: como o mesmo lagarto ou roedor pode ser relativamente grande em algumas ilhas, mas não em outras, e como uma ilha pode tem formas gigantescas de um tipo de lagarto ou raças de roedores e anões de outro.

teve que se contentar em ser a pequena cascavel quando chegou a Angel de la Guarda e encontrou seu rival já lá. Crédito da foto: © Kennan Ward / Corbis

Crotalus ruber

Como exemplo desse último cenário, Case citou o curioso exemplo de duas espécies de cascavel que coabitam Angel de la Guarda, uma das ilhas desertas ensolaradas no Golfo da Califórnia, onde estuda a chuckwalla. No continente mexicano próximo, Crotalus ruber tem aproximadamente o dobro do tamanho de C. mitchelli , mas em Angel de la Guarda, a situação é exatamente inversa, com C. mitchelli cerca de duas vezes maior que C. ruber . Como isso aconteceu? A julgar por um exame mais atento das duas espécies, C. mitchelli parece ter divergido mais de seu progenitor continental do que C. ruber , diz Case, o que implica que C. mitchelli chegou primeiro a Angel de la Guarda. Para fazer uso de todas as presas disponíveis, C. mitchelli adotou um tamanho maior. Quando C. ruber finalmente chegou à ilha, encontrou o nicho de cascavel grande já ocupado. Portanto, ele teve que aceitar o nicho da cascavel e evoluiu um quadro menor para isso.

Por que a evolução nunca produziu um pato gigante que não voa?

Tendo essas anomalias em mente, Case concluiu em seu artigo que "[qualquer] teoria que se propõe a explicar essas tendências de tamanho insular também deve ser consistente com suas numerosas exceções". Nessas 18 páginas de letras pequenas, Case elaborou essa teoria. O principal fator subjacente a todas as modificações no tamanho do corpo, ele argumentou, é a quantidade líquida de energia que um animal pode obter em um determinado período de tempo. Todas as mudanças procedem disso, mas todos os tipos de outros fatores também entram em jogo para decidir se esse tipo diminui ou aumenta de tamanho.
 
E, praticando o que ele pregou, Case permitiu exceções à sua modificação do governo de Foster. Por exemplo, se um tamanho cada vez maior de espécies submetidas a gigantismo eventualmente interferisse na capacidade da criatura de voar (em pássaros) ou escalar (em lagartixas) ou escavar (em roedores), essas espécies aumentariam apenas até até o ponto em que esses outros fatores se tornam de extrema importância.

Com o tempo, o veado-vermelho que há muito tempo chegou a Jersey da França tornou-se seis vezes menor que seus pares do continente.

Crédito da foto: © Roger Whiteway / istockphoto

Blazing the Trail

A trilha que Foster e Case começaram a seguir décadas atrás foi mais bem esclarecida por um grupo crescente de biogeógrafos. Esses trabalhadores também apresentaram generalizações e também concedem exceções. Como qualquer cientista em um campo nascente, eles ainda argumentam de maneira vociferante os detalhes, mas a maioria concorda em algumas conclusões gerais.
 
O tamanho grande, por exemplo, parece conferir várias vantagens seletivas. Criaturas maiores podem explorar uma gama maior de recursos; predadores maiores, por exemplo, podem se alimentar de presas grandes e pequenas. Por causa dessa capacidade, eles podem dar à luz ninhadas ou garras maiores. Indivíduos mais pesados ​​tendem a dominar outros de sua espécie em conflitos territoriais e outros conflitos por recursos. E porque eles têm maiores reservas de energia e água, podem sobreviver melhor à fome e à seca.
 
O tamanho pequeno também tem suas vantagens, no entanto. Animais menores precisam de menos recursos para sobreviver e se reproduzir. Isso é importante nas ilhas, onde os recursos são mais limitados do que nos continentes. Eles são mais eficientes na absorção de nutrientes e energia. Eles podem se esconder de predadores em espaços mais apertados. E eles podem lidar melhor com condições ambientais estressantes.
Os pesquisadores fizeram outras descobertas em busca de respostas sobre por que as ilhas criam gigantes e anões. Por um lado, mudanças de tamanho podem ocorrer com uma velocidade surpreendente. Em meros 6.000 anos depois de se encontrar isolado em Jersey, uma das Ilhas Anglo-Normandas a 24 quilômetros da costa da França, o cervo vermelho diminuiu em um sexto seu tamanho na Europa continental. Os mamutes da ilha Wrangel passaram de seis toneladas para duas toneladas em apenas 5.000 anos. Em um exame da literatura publicada em 2006, a paleontóloga Virginie Millien confirmou o que muitos biogeógrafos suspeitavam - que as espécies insulares evoluem mais rapidamente que as do continente, particularmente em intervalos mais curtos de anos a milhares de anos.

No caso de cangurus e outros marsupiais australianos, a pressão para diminuir o tamanho do corpo veio de causas humanas e não naturais, diz o mamíferogista Tim Flannery.

Crédito da foto: © Ralph Loesche / istockphoto

Outra descoberta: para espécies de mamíferos que chegam às ilhas, existe um certo tamanho corporal acima do qual o tamanho do corpo tende a diminuir ao longo de muitas gerações e abaixo do qual eles tendem a aumentar. Esse tamanho é pouco menos de nove onças, sobre o peso de um esquilo vermelho. (O tamanho médio dos mamíferos diminui à medida que a área terrestre aumenta; portanto, em Madagascar, são pouco mais de oito onças, na Austrália, 7,6 onças e na América do Norte, pouco menos de três onças.)

O dragão de Komodo poderia realmente ser um anão da ilha?

Hoje, os seres humanos, como costumam fazer, podem jogar uma chave inglesa nas obras. Enquanto estudava as tendências evolutivas em mamíferos australianos, Tim Flannery, um cientista pesquisador do Museu Australiano, identificou algo que ele chama de "time dwarfing". Pensa-se que os humanos colonizaram o continente insular pela primeira vez há 40.000 a 60.000 anos, e Flannery relatou que, nos últimos 40.000 anos, o tamanho do corpo da maioria dos marsupiais australianos diminuiu. Ele supõe que as pessoas aborígines, para maximizar sua colheita de carne, provavelmente caçam espécies maiores e indivíduos maiores dentro dessas espécies. Com o tempo, isso teria diminuído a aptidão de indivíduos relativamente grandes, afirma Flannery, causando nanismo nas espécies sobreviventes.

Perguntas irritantes

Apesar de todo o trabalho realizado nas três décadas e meia desde que Foster levou um facão intelectual ao emaranhado de questões que envolviam a questão do gigantismo / nanismo, muito aguarda a iluminação. Como os biólogos James Brown e Mark Lomolino concluem em seu livro clássico Biogeography , "a generalidade da regra da ilha e seus corolários ... continuam sendo áreas promissoras para estudos futuros".
Novos estudos também podem ajudar a esclarecer certos enigmas evolutivos. Ninguém sabe, por exemplo, se a tartaruga gigante das Seychelles se tornou húmida antes ou depois de chegar ao arquipélago. Ninguém sabe por que os ursos das ilhas mostram apenas um leve grau de nanismo, apesar de sua construção de baixa e hábitos carnívoros. E ninguém sabe por que os patos tendem ao nanismo. Muitos pássaros na história evolucionária tornaram-se gigantescos (e não voam) - o grande auk, o avestruz, os pássaros-elefante de Madagascar. Por que a evolução nunca produziu um pato gigante que não voa? "Uma questão", pensa Quammen, "ficar acordado".

É difícil imaginar um lagarto maior que o dragão de Komodo, atualmente o mais musculoso do mundo, com mais de 300 libras. Mas o Komodo foi positivamente delicado em comparação com um parente extinto na Austrália.

Crédito da foto: © Joe McDonald / Corbis

Um dos enigmas mais intrigantes vem de Flores, uma ilha na Indonésia. Diz respeito ao dragão Komodo, que vive em Flores e também nas proximidades. Por todas as aparências, esse voraz lagarto monitor representa um caso arquetípico de gigantismo. Acredita-se que tenha crescido enormemente com uma dieta de Stegodon , uma criatura extinta semelhante a um elefante que se tornou um pigmeu em Flores, o dragão de Komodo hoje pode crescer até 10 pés de comprimento e pesar 330 libras; pode arrastar para baixo e devorar veados, búfalos e pessoas. No entanto, apesar de ser o maior lagarto do mundo, um monitor muito mais pesado viveu na Austrália durante o Pleistoceno - um monstro de 5 metros de comprimento e 630 kg.
 
Poderia o dragão de Komodo, o lagarto mais feroz da Terra, ser na verdade um anão da ilha? Biogeógrafos: Quebre esse facão.

Dragons: A Brief History of the Mythical, Fire-Breathing Beasts

By Benjamin Radford, Live Science Contributor | April 11, 2019 10:49am ET

One of Daenerys' dragons in HBO's "Game of Thrones."

Credit: HBO

Os dragões estão entre os mais populares e duradouros das criaturas mitológicas do mundo.

Os contos do dragão são conhecidos em muitas culturas, das Américas à Europa e da Índia à China. Eles têm uma história longa e rica em muitas formas e continuam a povoar nossos livros, filmes e programas de televisão.

Não está claro quando ou onde as primeiras histórias de dragões emergiram, mas as enormes serpentes voadoras foram descritas pelo menos desde a idade dos antigos gregos e sumérios. Para grande parte da história, os dragões eram considerados como qualquer outro animal mítico: às vezes útil e protetor, outras vezes prejudicial e perigoso.[Top 10 Beasts and Dragons: How Reality Made Myth]

Isso mudou quando o cristianismo se espalhou pelo mundo; dragões assumiram uma interpretação decididamente sinistra e passaram a representar Satanás. Nos tempos medievais, a maioria das pessoas que ouviram falar de dragões as conhecia da Bíblia, e é provável que a maioria dos cristãos da época acreditasse na existência literal de dragões. Afinal de contas, o Leviatã - o enorme monstro descrito em detalhes no Livro de Jó, capítulo 41 - soa como um dragão:

"Suas costas têm fileiras de escudos firmemente selados; cada um está tão perto do próximo que nenhum ar pode passar. Eles estão unidos um ao outro; eles se agarram e não podem se separar. Seu ronco lança flashes de luz; os olhos são como os raios da aurora. Chamas escorrem de sua boca, faíscas de fogo saem. Fumaça jorra de suas narinas como de uma panela fervente sobre canas queimadas. Sua respiração incendeia brasas e chamas saem de sua boca. "

 
A crença nos dragões foi baseada não apenas em lendas, mas também em evidências concretas, ou pelo menos é o que as pessoas pensavam, há muito tempo. Por milênios, ninguém sabia o que fazer com os ossos gigantes que ocasionalmente eram descobertos em todo o mundo, e os dragões pareciam uma escolha lógica para pessoas que não tinham conhecimento de dinossauros.

A Chinese dragon statue at Nakornsawan Park in Thailand.

Credit: GOLFX / Shutterstock

Diversity among dragons

Though most people can easily picture a dragon, people's ideas and descriptions of dragons vary dramatically. Some dragons have wings; others don't. Some dragons can speak or breathe fire; others can't. Some are only a few feet long; others span miles. Some dragons live in palaces under the ocean, while others can only be found in caves and inside mountains.

As folklorist Carol Rose discusses in her book "Giants, Monsters, & Dragons: An Encyclopedia of Folklore, Legend, and Myth" (Norton, 2001), dragons "have composite features from many other beasts, such as the head of an elephant in India, that of a lion or bird of prey in the Middle East, or numerous heads of reptiles such as serpents. Their body color may range from green, red, and black to unusually yellow, blue or white dragons."

Zoologist Karl Shuker describes a wide variety of dragons in his book "Dragons: A Natural History" (Simon & Schuster, 1995), including giant snakes, hydras, gargoyles and dragon-gods, and the more obscure variants such as basilisks, wyverns and cockatrices. At its root, the is a chameleon — its features adapting to the cultural and literary expectations of the era.

Dragons continue to capture the public's imagination in fantasy books and films, appearing in everything from the kid-friendly 2010 film "How to Train Your Dragon," to the more adult-oriented "Game of Thrones" books and TV series and "The Hobbit" book and movies. The popular role-playing game Advanced Dungeons and Dragons describes more than a dozen varieties of dragons, each with unique personalities, powers and other characteristics (Black dragons, for example, are fond of eels — who knew?).

St. George and the Dragon, by Paolo Uccello, 1470.

Dragons go way back

A palavra "dragão" vem da antiga palavra grega "draconta", que significa "vigiar", sugerindo que os guardas da besta guardam tesouros, como montanhas de moedas de ouro ou pedras preciosas. Mas isso não faz sentido porque uma criatura tão poderosa quanto um dragão certamente não precisa pagar por nada, certo? É provavelmente mais um tesouro simbólico, não para o dragão açambarcador, mas sim uma recompensa para os bravos cavaleiros que vencem a fera má.

 Os dragões são um dos poucos monstros lançados na mitologia principalmente como um poderoso e temível oponente a ser morto. Eles simplesmente não existem por si mesmos; elas existem em grande parte como uma barreira para aventureiros audaciosos. Outros animais míticos, como trolls, elfos e fadas, interagem com as pessoas (às vezes de forma maliciosa, às vezes prestativa), mas seu papel principal não é como um combatente.

A igreja cristã criou lendas de santos justos e piedosos lutando e vencendo Satanás na forma de dragões. O mais célebre destes foi São Jorge, o Caçador de Dragões, que nas lendas se depara com uma cidade ameaçada por um terrível dragão. Ele resgata uma bela donzela, protege-se com o sinal da cruz e mata a fera. Os cidadãos da cidade, impressionados com a façanha de fé e bravura de São Jorge, imediatamente se converteram ao cristianismo.

Vanquishing a dragon was not only an important career opportunity for any ambitious saint, knight or hobbit, but according to legend it was also a way to raise armies. As Michael Page and Robert Ingpen note in their "Encyclopedia of Things That Never Were" (Viking Penguin, 1987), "The use of dragon's teeth provides a simple method of expanding the armed forces of any country. It was first practiced by Cadmus, King of Thebes. First, prepare a piece of ground as though for sowing grain. Next, catch and kill any convenient dragon and draw all its teeth. Sow these in the furrows you have prepared, cover lightly, and stand well away." Easy, peasy, right?

Next, veteran warriors "clad in bronze armor and armed with swords and shields ... emerge rapidly from the earth and stand in ranks according to the way in which the dragon's teeth were sown." Apparently these draconis dentata soldiers are a quarrelsome lot and will turn on each other lacking a ready enemy, so if you plan to do this, be sure your adversaries are nearby.

Scholars believe that the fire-breathing element of dragons came from medieval depictions of the mouth of hell; for example, art by Dutch painter Hieronymus Bosch, among others. The entrance to hell was often depicted as a monster's literal mouth, with the flames and smoke characteristic of Hades belching out. If one believes not only in the literal existence of hell, but also the literal existence of dragons as Satanic, the association is quite logical.

Komodo dragons have long, forked tongues that they use to help smell and taste.

Credit: Sergey Uryadnikov / Shutterstock

So, are they real?

Medieval theology aside, few people today believe in the literal existence of dragons in the way they may believe in the existence of Bigfoot or the Loch Ness monster, for example. The dragon (or at least the dragon version most familiar to Westerners) is simply too big and too fantastic to take seriously or literally. In the modern age of satellite imagery and smart phone photos and videos, it's simply implausible that any giant, winged fire-breathers inhabit Earth's lands or skies unseen.

However, only a few centuries ago rumors of dragons seemed to have been confirmed by eyewitness accounts from sailors returning from Indonesia who reported encountering dragons — Komodo dragons, a type of monitor lizard — which can be aggressive, deadly, and reach 10 feet in length. (In a possible parallel to dragons, it was previously believed that the bite of a Komodo dragon was especially deadly because of toxic bacteria in its mouth, though that myth was debunked in 2013 by a team of researchers from the University of Queensland who discovered that the Komodo dragon's mouths are no dirtier than those of other carnivores.) Western scientists only verified the existence of the Komodo dragon around 1910, but rumors and stories of these fearsome beasts circulated long before that.

Dragons, in one form or another, have been around for millennia. Through epic fantasy fiction by J.R.R. Tolkien and others, dragons have continued to spark our collective imagination and — unlike the dinosaurs that helped inspire stories about them — show no sign of dying out.

Additional resources:

• University of Queensland researchers discuss Komodo dragons' mouths.
• Did the phrase "Here Be Dragons" appear on historical maps?
• The story of St. George, from the Catholic Encyclopedia.