Cientistas descobrem que os cães possuem outro sentido: sensor de calor no nariz!

Em um estudo publicado esta semana no periódico Scientific Reports (1), pesquisadores das Universidades de Lund e de Eötvös Loránd, Suécia, revelaram outro fascinante sentido dos cães. O nariz desses animais não apenas é 100 milhões de vezes mais sensitivo do que o nosso em termos de olfato, como também é capaz de sentir variações mínimas de radiação térmica, particularmente de animais endotérmicos (no geral, aves e mamíferos). Até o momento, essa habilidade de sentir fracas radiações térmicas só era conhecida em alguns poucos animais: o besouro da espécie Melanophila acuminata, certas cobras trazendo um órgão termorreceptor chamado de fosseta loreal, e apenas uma espécie de mamífero, o morcego-vampiro (Desmodus rotundus). Isso ajuda a explicar porque os cães com visão, audição ou olfato danificados ainda conseguem caçar de forma efetiva.

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Grande parte dos mamíferos possui uma superfície macia, úmida e nua na extremidade do nariz chamada de rinário, sendo o sulco localizado no centro dessa superfície que alcança a boca chamado de filtro labial. Em muitas espécies, o rinário parece cumprir uma função que vai além da sensibilidade tátil, ou uma amplificação dessa habilidade, como famosamente visto na toupeira-nariz-de-estrela (Condylura cristata). Porém, nos cães, temos ainda mais duas distintas características marcando o rinário: essa superfície é notavelmente fria e altamente embebida com terminações nervosas. No geral, a temperatura do rinário em carnívoros acordados é considerada mais baixa do que em outros grupos de mamíferos. Nos cães (Canis familiaris), a temperatura do rinário segue um padrão característico. A 30°c, é cerca de 5°C mais frio do que a temperatura ambiente, aproximadamente igual a 15°C, e em torno de 8°C a 0°C. Somando-se à rica inervação pelo nervo trigeminal, isso sugere uma função especial.

À princípio, o curioso rinário dos cães poderia ser pensado como uma estrutura de termorregulação, porém, isso é improvável, já que a superfície associada é muito pequena em relação ao tamanho corporal desses animais. Além disso, se um cão é exposto a um estresse moderado de calor e começa a ofegar, ele estende a língua para fora da boca aberta. A língua é úmida e quente, independentemente do fluxo de ar gerado pela respiração ofegante, e, portanto, consegue efetivamente dissipar o excesso de calor corporal via radiação (I) e evaporação. O rinário, por outro lado, permanece frio e, portanto, inefetivo para a função de dissipação de calor.

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(I) Todo corpo emite radiação eletromagnética - perdendo energia térmica no processo - de forma proporcional ao valor da temperatura. Quanto mais quente, mais fótons energéticos são emitidos. Para mais detalhes sobre o assunto, acesse: Por que o calor vai do mais quente para o mais frio?
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Mas existe um caso notável onde um órgão mais frio otimiza as funções sensoriais: cobras crotalinas sensíveis ao infravermelho longo (radiação tipicamente emitida por animais endotérmicos). Essa sensibilidade térmica em algumas cobras é realizada pela fosseta loreal, uma estrutura termorreceptora que consegue detectar variações temperatura corporal tão baixas quando 0,001°C. A detecção de radiação térmica é algo difícil para um animal, porque o baixo conteúdo energético dos fótons de infravermelho longo dificultam reações em sistemas fotorreceptores. Mesmo radiação no infravermelho médio (3-5 micrômetros de comprimento de onda) ainda não é capaz de excitar um fotorreceptor devido à ainda insuficiente energia para isomerizar um fotopigmento. Nesse sentido, para detectores biológicos efetivos de radiação térmica, a única opção é detectar o aquecimento do tecido pela absorção de um grande número de fótons do infravermelho longo (>7 micrômetros).

Cobras crotalinas, para otimizarem suas fossetas loreais, esfriam esse órgão ao máximo via evaporação respiratória de água. Quanto mais frio, maior a capacidade de absorção de radiação térmica e mais rápido é o aquecimento. Apesar de não se conhecer em toda a extensão o mecanismo termorreceptor desses répteis, as cobras crotalinas podem caçar com grande eficácia uma presa usando apenas a radiação térmica emanando do corpo quente dessa última (um roedor, por exemplo), conseguindo diferenciá-la de outros objetos no ambiente e até mesmo de outros animais em repouso ou em movimento.

Com base nessas observações anatômicas e comportamentais, os pesquisadores no novo estudo sugeriram a hipótese de que o rinário nos cães poderia atuar como um órgão sensorial termorreceptor, como nas cobras crotalinas. O mais próximo parente evolutivo dos cães domésticos, o lobo-cinzento (Canis lupus), caça predominantemente grandes presas endotérmicas, e a habilidade de detectar radiação térmica de corpos quentes seria uma grande vantagem para esses predadores, especialmente durante à noite. Os cães podem ter herdado essa habilidade a partir do ancestral canídeo comum.

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Para testar essa ideia, os pesquisadores treinaram três cães para escolher entre um objeto quente (31°C) e um objeto a temperatura ambiente colocados de forma separada a uma distância de 1,6 metros de distância e de um modo que os cães não pudessem vê-los ou cheirá-los. A única forma de diferenciar um objeto do outro seria tocando-os - algo impossibilitado - ou sentindo a radiação térmica diferencial sendo emitida por cada um. Após o treino, em experimentos duplos-cegos, os cães conseguiram com sucesso detectar de forma diferenciada os objetos emitindo diferentes espectros de radiação infravermelha de ondas longas.

Na próxima parte do estudo, os pesquisadores escanearam o cérebro de 13 cães de várias "raças" (cruzamentos) e tamanhos via ressonância magnética funcional (fMRI), enquanto apresentavam a cada espécime os objetos em diferentes temperaturas. O córtex somatossensorial esquerdo no cérebro dos cães, o qual traz informações nervosas do nariz, se mostrou mais responsivo ao estímulo do objeto quente do que ao neutro (temperatura ambiente). Os cientistas identificaram um conjunto de 14 voxels (pixels tridimensionais) nessa região cerebral do hemisfério esquerdo dos cães, mas nenhuma estrutura similar no direito, e nenhuma em quaisquer partes do cérebro canino em resposta ao estímulo neutro. O padrão de ativação dessa área no cérebro também se mostrou específica para estímulos recebidos da região nasal, e a natureza assimétrica dessa ativação reforçou um estado emocional de estímulo (hemisfério esquerdo), ligado à alimentação/caça por exemplo.

Juntos, os achados demonstraram que os cães, assim como as cobras termossensíveis, são capazes de sentir fracas variações térmicas no ambiente e que uma região específica do cérebro é ativada pela radiação infravermelha de ondas longas. É ainda incerto, porém, se o rinário termorreceptor dos cães consegue distinguir padrões de 'quente' e 'frio' a médias e longas distâncias, algo necessário para caças a longa distância. Mais estudos nesse sentido são necessários, assim como estudos avaliando se tal habilidade está presente em outros canídeos, em particular no lobo-cinzento.

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O único mamífero até o momento conhecido de possuir um órgão termossensitivo era o morcego-vampiro, o qual detecta preferencialmente áreas da pele ricas em vasos sanguíneos (mais quentes) e, consequentemente, mais atrativas para a mordida após o pouso no animal hospedeiro. O órgão termossensitivo nesses mamíferos voadores também está localizado na região nasal e, de forma similar aos cães, também mostra-se razoavelmente mais frio do que outras partes do rosto.


(1) Publicação do estudo: Scientific Reports