Porque somos ossudos, tendemos a dispensar a cartilagem mole e esponjosa como uma imitação inferior. Muitos peixes, nomeadamente tubarões e arraias, têm esqueletos feitos quase inteiramente de cartilagem, e conseguem muito bem. Eles demonstram um pedigree de sucesso que remonta a centenas de milhões de anos atrás, mas o preconceito humano olha para a antiguidade, e não para o sucesso da cartilagem, e acha-a primitiva, em comparação com os ossos.
O raio de cownose (Aetobatus narimari). Imagem © NOAA. Agora, Adam Summers da Universidade da Califórnia, Berkeley, fala pela cartilagem no Journal of Morphology, mostrando como as mandíbulas cartilaginosas de algumas arraias foram modificadas em eficazes quebra-nozes capazes de esmagar as conchas duras das amêijoas.
Estas arraias são membros da família Myliobatidae, que inclui várias espécies de amêijoas de mandíbula dura, incluindo a arraia águia manchada (Aetobatus narimari) e a arraia pownose (Rhinoptera bonasus), assim como alguns alimentadores de plâncton como a arraia manta gigante (Manta).
Antes de entrar em arraias, Summers põe para descansar alguns velhos mitos sobre a alegada esponjosidade da cartilagem. Entre os peixes cartilagíneos, diz ele, estão animais capazes de nadar a 60 quilómetros por hora, e gigantes que pesam mais de 10 toneladas. Embora a cartilagem não seja tão forte nem tão rígida como os ossos, ela pode funcionar em condições fisicamente exigentes. “Mas como”, pergunta Summers, “as mandíbulas cartilaginosas podem ser usadas para esmagar presas mais duras que as próprias mandíbulas?”
A resposta está em outro mito sobre cartilagem. Por si só, a cartilagem é tão rígida e forte como a Turkish Delight (uma confecção à base de gelatina). Mas os peixes cartilaginosos são todos construídos com uma versão mais rígida, um pouco mineralizada, chamada cartilagem ‘calcificada’. Cada um dos seus elementos esqueléticos é composto por uma fina casca de cartilagem fibrosa que envolve uma casca de cartilagem ‘prismática’, feita de secções em forma de telha mineralizada ou ‘tesserae’. Esta bainha é um núcleo mais macio da chamada cartilagem ‘hialina’.
As mandíbulas das arraias de amêijoa não são excepção. E Summers mostra como as arraias introduziram algumas inovações de design que as ajudam a esmagar conchas marinhas. Primeiro, as tesselas em suas cartilagens da mandíbula — que suportam seus dentes esmagadores, semelhantes a pavimentos — podem ser de várias camadas de espessura. Isto é análogo ao espessamento visto em ossos que suportam grandes cargas.
Segundo, os núcleos macios e cartilaginosos dos elementos da mandíbula das arraias são escorados por escoras finas e ocas mineralizadas, como as escoras de sustentação em uma estrutura de avião, ou as escoras dentro dos ossos ocos dos pássaros. Este design combina leveza com força. As arraias nascem com estas escoras de escora no lugar: elas não as desenvolvem, ao que parece, mais tarde na vida como resposta ao stress. Os verões demonstram isto com um espécime de um raio de pownose não nascido (Rhinoptera bonasus) com um conjunto completo de escoras, mesmo que o animal nunca tenha dado uma única mordida.
Even comedores de plâncton como o manta têm as mandíbulas escoradas por escoras internas, sugerindo que elas evoluíram de um ancestral esmagador de amêijoas. No entanto, poderia ser que as mandíbulas do manta, com um metro de largura, pudessem usar um pouco de escora interna para evitar que elas se dobrassem enquanto os peixes nadavam, ágape de boca, através da água.
As mandíbulas soltas da arraia do sul (Dasyatis sabina) — uma arraia, mas não uma miolíobatide — permitem uma grande liberdade de movimento. Por outro lado, as mandíbulas de amêijoas de arraias de amêijoas esmagadoras têm apenas um alcance de movimento muito restrito. As mandíbulas superior e inferior são, basicamente, barras horizontais que podem mover-se apenas a uma curta distância para cima e para baixo. Elas não podem mover-se de um lado para o outro para mastigar, nem podem girar.
Mas estas mandíbulas podem trabalhar assimetricamente. Quando uma arraia segura uma amêijoa de um lado da mandíbula, os músculos do lado oposto operam as mandíbulas como uma alavanca de segunda ordem, usando o lado da amêijoa como fulcro e dando um golpe de esmagamento ampliado. Tal como um quebra-nozes à moda antiga.
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