Leis de escala em Biologia - Guilherme Jose de Moraes Garcia (2001)
O ramo da Biologia que estuda relações de escala é a Alometria. Várias leis de escala permeam o mundo biológico. Em particular, muitos artigos foram publicados nas últimas décadas sobre a alometria dos ossos. Entretanto, até hoje nenhum modelo foi capaz de explicar o comportamento experimentalmente observado. Em nosso trabalho, mostramos que a alometria dos ossos está diretamente ligada à alometria da área do músculo nos mamíferos e nas aves. Se considerarmos que L Ml, D Md e A M, onde L e D são, respectivamente, o comprimento e o diâmetro dos ossos, M é a massa corporal e A é a área muscular, o acoplamento entre a alometria dos ossos e da área muscular significa que 3d - l=. Mostramos ainda que a alometria dos ossos está ligada à locomoção à velocidade máxima. Vários pesquisadores já haviam sugerido a existência dessa conexão, entretanto, nen huma evidência real havia sido apresentada. Nós percebemos que algumas variáveis ligadas à locomoção à velocidade máxima têm, assim como a alometria dos ossos, regimes de escala distintos para mamíferos pequenos e grandes. Esse fato é marcante, já que a grande maioria das relações de escala tem sido considerada válida para todos os mamíferos, sem distinguir mamíferos pequenos de grandes. Além disso, percebemos que a mesma massa corporal (50kg) separa os mamíferos pequenos dos grandes tanto na alometria da velocidade máxima quanto na alometria dos ossos. Chamamos atenção para o fato de que a força de reação do solo e o comprimento do passo nem sempre são proporcionais, respectivamente, à massa corporal e ao comprimento da perna, como tem sido usualmente suposto. Reanalisamos dados da literatura sobre a massa do esqueleto nos mamíferos e sugerimos uma nova equação alométrica e uma nova interpretação. Fizemos uma revisão da literatura sobre a alometria da área do músculo e sobre a alometria da frqüência máxima de passos. No caso da alometria da área muscular, encontramos que o expoente alométrico 0,80 é válido para todos os mamíferos. No caso da freqüência máxima de passos, encontramos novas evidências que também levam expoente alométrico -0,18 encontrado na literatura. Não havia na literatura uma equação alométrica para o fator de carga à velocidade máxima para aves e mamíferos pequenos (fator de carga á a fração do tempo de um passo em que uma pata está em contato com o solo). Utilizando três caminhos diferentes, fomos capazes de propor o expoente alométrico -0,09 para o fator de carga à velocidade máxima para esses animais.