Uma respiração rápida permite que lagartixas-tokay machos prolonguem seus chamados de acasalamento

As lagartixas-tokay são difíceis de ignorar. São grandes para os padrões das lagartixas, ativas principalmente depois do anoitecer e nativas de partes da Ásia. Também pertencem a um clube pequeno e incomum: répteis que não são aves, mas ainda assim produzem sons deliberados, usando suas vozes para atrair potenciais parceiros, afirmar domínio sobre território e transmitir angústia.

O mais reconhecível desses sons é o alto chamado de duas partes que dá à espécie sua reputação onomatopaica, frequentemente transcrito por ouvintes como "ge-ko" ou "to-kay". Antes que essa explosão sonora chegue, um macho que chama geralmente passa por uma série mais silenciosa de chocalhos. O que tem interessado os biólogos é que esses animais podem mudar a forma de seus chamados dependendo do ambiente acústico em que se encontram. Em ambientes mais barulhentos, os machos parecem emitir mais chamados altos de duas partes e mantê-los por mais tempo. Como uma lagartixa consegue sustentar um chamado mais longo enquanto ainda precisa respirar permanecia uma questão em aberto — até que uma equipe de pesquisa da Universidade do Sul da Dinamarca olhasse mais de perto.

Plasticidade vocal em um mundo barulhento

O ponto de partida da nova investigação foi a incompatibilidade entre duas observações. Por um lado, os machos de lagartixa-tokay foram por muito tempo considerados rígidos, quase fixos em sua produção vocal. Por outro, evidências comportamentais sugeriam que eles não eram nada inflexíveis: em condições barulhentas, eles mudam para tipos de chamado mais longos e mais altos, uma forma de plasticidade vocal mais comumente documentada em aves e mamíferos.

Essa flexibilidade, no entanto, parece esbarrar em um limite rígido. Chamados mais longos exigem um fluxo de ar mais longo e ininterrupto saindo dos pulmões, o que significa que a respiração é uma restrição plausível sobre até onde uma lagartixa pode levar uma única vocalização. A equipe dinamarquesa se propôs a testar exatamente essa ideia, segundo o artigo que publicaram na Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. Os autores — Mathilde S. Fuglsang Thastum, Danuta M. Wisniewska, Jakob Christensen-Dalsgaard e Coen P.H. Elemans — explicaram que combinaram análise acústica com estimativa de pose baseada em aprendizado profundo para medir a dinâmica respiratória durante o chamado espontâneo de anúncio.

Um enigma fisiológico escondido em um chamado simples

Para a maioria dos animais que respiram ar, a produção de som e a respiração estão entrelaçadas. As vocalizações são geradas ao empurrar o ar através de tecidos vibrantes, então um chamado só pode continuar enquanto a expiração continuar. Se uma espécie quer alongar um chamado além de uma única respiração confortável, ela precisa de algum tipo de solução alternativa — uma maneira de reabastecer seu suprimento de ar sem quebrar o sinal acústico de um modo que arruíne a mensagem.

As lagartixas-tokay, observa o estudo, parecem enfrentar precisamente esse teto respiratório. Os pesquisadores descobriram que os chamados eram produzidos exclusivamente durante a expiração e a uma taxa constante, o que se encaixa na hipótese de que a respiração limita quanto tempo um chamado pode durar. A estrutura de duas partes do alto chamado "ge-ko", então, torna-se interessante por um segundo motivo: não é apenas um padrão acústico reconhecível, mas também uma abertura potencial na qual o animal pode fazer outra coisa com seus pulmões.

Como os pesquisadores observaram as lagartixas chamando

Para chegar à mecânica, a equipe trabalhou com animais em cativeiro em vez de selvagens, gravando e analisando 16 clipes de vídeo de sete lagartixas-tokay machos produzindo sons por iniciativa própria. O chamado espontâneo importa aqui, porque reflete o que os animais fazem naturalmente, em vez de uma resposta forçada por um estímulo artificial.

Cada clipe foi examinado de duas maneiras ao mesmo tempo. A análise acústica capturou o tempo, a estrutura e a amplitude das vocalizações, enquanto a estimativa de pose — uma técnica de aprendizado de máquina que rastreia pontos de referência do corpo quadro a quadro no vídeo — quantificou como os corpos das lagartixas se moviam enquanto respiravam. Combinar os dois fluxos de dados permitiu aos pesquisadores alinhar momentos específicos de um chamado com momentos específicos do ciclo respiratório do animal, transformando um comportamento em uma sequência física mensurável.

Uma respiração curta, depois mais pulsos

A resposta acabou sendo econômica. Em vez de encontrar algum órgão vocal novo ou uma estratégia de respiração totalmente diferente, as lagartixas parecem explorar a costura natural em seu próprio chamado. Segundo o estudo, um macho dá uma breve respiração entre as duas partes do chamado e depois estende a segunda parte adicionando pulsos a ela, o que amplia a duração total da vocalização.

Essa descoberta reformula o chamado de duas partes como algo mais próximo de uma pausa projetada. A seção de abertura cumpre seu propósito comunicativo, a lagartixa toma um rápido gole de ar, e a seção final continua com os pulsos extras sobrepostos. As observações principais podem ser resumidas de forma compacta:

• Uma breve respiração é tomada entre a primeira e a segunda partes do chamado de duas partes.
• Pulsos extras são adicionados à segunda parte, alongando o chamado geral.
• Todos os chamados registrados ocorreram exclusivamente durante a expiração e a uma taxa constante, consistente com a respiração estabelecendo um teto para a duração do chamado.
• O comportamento foi documentado em sete machos em cativeiro ao longo de 16 clipes de vídeo analisados de chamado espontâneo de anúncio.

Por que o resultado importa além de uma espécie

A plasticidade vocal é geralmente estudada em aves canoras, morcegos, baleias e primatas. Os répteis oferecem um contraste útil porque seus sistemas vocais são mais simples e sua estrutura respiratória é menos elaborada, o que torna mais fácil isolar restrições básicas. Se uma lagartixa pode modificar um chamado inserindo uma respiração e preenchendo a segunda metade com pulsos, isso é um mecanismo fisiológico concreto por trás de um ajuste comportamental — uma ponte entre ecologia e anatomia.

O trabalho também demonstra como ferramentas analíticas mais recentes estão mudando a biologia comportamental. A estimativa de pose permite aos pesquisadores extrair dados precisos de movimento de vídeos comuns, sem anexar sensores a animais pequenos e delicados. Para estudos de respiração, chamados e outros comportamentos rítmicos, isso abre a porta para medições que antes eram difíceis de obter fora de um aparato de laboratório.

O que permanece sem resposta

Várias perguntas decorrem naturalmente das descobertas. Ainda não está claro como as fêmeas respondem aos chamados alongados, ou se os pulsos extras carregam informações além da mera duração. Também não se sabe quão amplamente outros répteis vocais usam um truque respiratório semelhante, ou se a breve respiração é uma parte fixa do programa motor que produz o chamado ou um ajuste flexível feito na hora, dependendo de quanto ar resta.

Sessões de chamado mais longas levantam mais perguntas. Se um macho continua produzindo chamados estendidos por um período prolongado, o padrão respiratório muda, e a qualidade do chamado se degrada? E na natureza, onde o ruído de fundo varia de hora a hora, quão de perto o comportamento respiratório acompanha as condições acústicas que levam as lagartixas a mudar para chamados mais altos e longos em primeiro lugar?

Por enquanto, o estudo apoia a hipótese de que a respiração restringe quanto tempo uma lagartixa-tokay pode chamar — e mostra que os animais encontraram uma solução compacta e integrada: uma respiração rápida no meio, mais alguns pulsos no final.

Este artigo é baseado em reportagem do Phys.org. Leia o artigo original.