p Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia descobriram como o peixe aspirante do Pacífico pode cantarolar continuamente por até uma hora para atrair parceiros em potencial. O estudo, que é destaque na capa da edição de janeiro de 2018 da Journal of General Physiology , explica como as fibras musculares ao redor da bexiga natatória do peixe podem sustentar as altas taxas de contração - até 100 vezes por segundo - que são necessárias para produzir o chamado distinto do animal. p Pode ser difícil encontrar um companheiro nas águas escuras e turvas do oceano, portanto, os machos de várias espécies de peixes desenvolveram a capacidade de emitir gritos altos que podem atrair parceiras potenciais para seu ninho. Esses chamados de acasalamento são gerados por fibras musculares super rápidas que circundam as vesículas natatórias dos peixes e passam por ciclos rápidos de contração e relaxamento para fazer vibrar esses órgãos cheios de gás.

p Peixe-sapo macho do Atlântico, por exemplo, contrair e relaxar os músculos da vesícula natatória até 100-200 vezes por segundo para produzir curtos, chamadas repetitivas de "apito de barco" intercaladas com períodos relativamente longos de silêncio. Machos Tipo I do peixe aspirante do Pacífico ( Porichthys notatus ) são ainda mais notáveis, produzindo um zumbido de acasalamento contínuo por até uma hora (você pode ouvir um breve trecho no vídeo abaixo). A uma taxa de 100 contrações e relaxamentos por segundo, o músculo da vesícula natatória do aspirante pode, portanto, contrair até 360, 000 vezes ao longo de uma chamada de uma hora. "O músculo da vesícula natatória do aspirante a marinheiro gera mais contrações por hora do que qualquer outro músculo vertebrado conhecido, explica Lawrence C. Rome, Professor de Biologia da Universidade da Pensilvânia.

p As contrações musculares são desencadeadas por íons de cálcio que são liberados dos locais de armazenamento intracelular no citoplasma das fibras musculares em resposta aos impulsos nervosos. Tipicamente, esses íons de cálcio são então bombeados de volta para o armazenamento, permitindo que o músculo relaxe antes de receber quaisquer impulsos nervosos adicionais, mas os músculos da vesícula natatória dos peixes se contraem muito rapidamente para que essa fase de bombeamento seja concluída antes do início da próxima contração.

p O peixe-sapo do Atlântico resolve esse problema, em parte, ao produzir grandes quantidades de uma proteína chamada parvalbumina, que pode eliminar o excesso de cálcio do citoplasma muscular. Esses íons de cálcio podem então ser bombeados lentamente de volta para o armazenamento durante os períodos de silêncio que pontuam os chamados do peixe-sapo.

p O aspirante do Pacífico não produz tanto parvalbumina, Contudo, e, mesmo que isso acontecesse, o chamado contínuo do peixe logo sobrecarregaria a capacidade de ligação do cálcio da proteína. "A questão então permanece:como o aspirante a marinheiro gerencia seu cálcio durante suas ligações contínuas?" Roma pergunta.

p Rome e colegas, portanto, mediram a quantidade de cálcio liberada e bombeada pelos músculos da vesícula natatória do aspirante à medida que eles se contraem e relaxam repetidamente. Os pesquisadores descobriram que, como no peixe-sapo do Atlântico, os músculos do aspirante apenas se contraem uma vez por impulso nervoso. Isso contrasta com o caso mais extremo da natureza de ação muscular repetitiva, os músculos de vôo de alta frequência de abelhas e outros insetos, que se contraem várias vezes em resposta a um único impulso.

p Crucialmente, Contudo, Os músculos do guarda-marinha liberam aproximadamente oito vezes menos cálcio do que os músculos do peixe-sapo em resposta a impulsos nervosos isolados. Assim, para sustentar uma chamada de acasalamento de uma hora, o músculo do aspirante é liberado, e, posteriormente, bombas, apenas duas vezes mais cálcio do que o peixe-sapo usa para fazer chamadas intermitentes no mesmo período de tempo.

p "A pequena quantidade de cálcio liberada por estímulo é o elemento-chave que permite que as bombas de cálcio no músculo da vesícula natatória do aspirante a navio se mantenham durante longos períodos de estimulação de alta frequência, "Roma explica. Além disso, porque o bombeamento de cálcio requer energia, os baixos níveis de liberação de cálcio também reduzem as demandas metabólicas de fazer um processo contínuo, chamada de acasalamento de uma hora.

p Roma e seus colegas também descobriram que, na média, as proteínas que bombeiam cálcio para fora do citoplasma e para o armazenamento operam mais rapidamente nos músculos do aspirante do que seus equivalentes no peixe-sapo. "A combinação de bombeamento rápido de cálcio e pequena liberação de cálcio permite ao aspirante a manter o equilíbrio correto de íons de cálcio durante seu chamado de acasalamento de longa duração, "Roma diz. No entanto, ele adiciona, ainda não se sabe como esses baixos níveis de cálcio fazem com que o músculo da vesícula natatória se contraia com força suficiente para gerar o zumbido característico do aspirante.