Why fish are better at breathing than you are - Dan Kwartler

Tradutor: Eliana Santos Revisora: Nadia Tira

In 2019, Eliud Kipchoge finished a Vienna marathon

Em 2019, Eliud Kipchoge terminou uma maratona em Viena

in one hour, 59 minutes, and 40 seconds.

em 1 hora, 59 minutos e 40 segundos.

This staggering time broke the two-hour barrier

Este tempo impressionante quebrou a barreira das duas horas

that most runners previously deemed impossible.

que a maioria dos corredores anteriormente considerava impossível.

However, some researchers weren't as surprised.

No entanto, alguns investigadores não ficaram tão surpreendidos.

Recent studies investigating if humans could maintain such a high pace

Estudos recentes, que investigaram se os seres humanos

conseguiam manter um ritmo tão elevado

for the length of a marathon had found that elite runners

durante uma maratona, descobriram que os corredores de alta competição

can take in twice as much oxygen as non-runners.

podem absorver duas vezes mais oxigénio do que quem não corre.

And it’s likely that this superhuman ability played a role in Eliud’s victory.

E é provável que esta capacidade super humana

tenha desempenhado um papel na vitória de Eliud.

But when it comes to breathing efficiently,

Mas quando se trata de respirar com eficiência,

not even the best runners in the world can compete with the average fish.

nem os melhores corredores do mundo conseguem competir com um peixe comum.

That’s right— you’re looking at some of the best breathers on Earth;

Isso mesmo. Estão a olhar para alguns dos melhores respiradores da Terra,

which actually makes sense when you consider how little oxygen there is

o que faz sentido quando consideramos o pouco oxigénio que existe

in their aquatic environments.

nos seus ambientes aquáticos.

Fish can breathe in a variety of ways,

Os peixes podem respirar de várias maneiras,

but the most common is through the use of gills.

mas a mais comum é através do uso de guelras.

These branching organs typically come in four pairs,

Estes órgãos ramificados normalmente vêm em quatro pares,

all enclosed in gill chambers.

todos dentro de câmaras branquiais.

These chambers are protected by opercle, or gill covers,

Estas câmaras são protegidas pelo opérculo, ou coberturas branquiais,

which are just as essential to underwater breathing as the gills themselves.

que são tão essenciais para a respiração subaquática como as próprias guelras.

When most fish take a breath,

Quando a maioria dos peixes respira,

they first close these covers and take a gulp of water.

primeiro fecha estas coberturas e toma um gole de água.

Then, they open their opercle,

Depois, abre o opérculo,

creating a pressure differential that pulls water through the gills,

criando um diferencial de pressão que puxa a água através das guelras,

which are composed of thread-like filaments spaced evenly along a gill arch.

que são compostas por filamentos semelhantes a fios

espaçados uniformemente ao longo de uma arcada da guelra.

These filaments are covered in countless small blood vessels called capillaries,

Estes filamentos estão cobertos por inúmeros

pequenos vasos sanguíneos chamados capilares,

in addition to tiny extensions known as gill lamellae

para além de pequenas extensões conhecidas como lamelas branquiais,

which further increase the gill’s surface area.

que aumentam ainda mais a área de superfície das guelras.

When water passes over these capillaries,

Quando a água passa por estes capilares,

the membrane is thin enough for the fish’s red blood cells

a membrana é suficientemente fina para os glóbulos vermelhos do peixe

to pull dissolved oxygen from the water into the bloodstream.

extraírem o oxigénio dissolvido da água para a corrente sanguínea.

And just like when we breathe with our lungs,

Tal como quando respiramos com os pulmões,

this process releases carbon dioxide,

este processo liberta dióxido de carbono,

which passes out into the water through the open gill cover.

que passa para a água através da cobertura branquial aberta.

This technique only works underwater—

Esta técnica só funciona debaixo de água,

on the surface, the pressure differential created by opening and closing gill covers

na superfície, o diferencial de pressão

criado pela abertura e fechamento das coberturas branquiais

isn’t strong enough to pull in sufficient air.

não é forte o suficiente para extrair ar suficiente.

But under the surface, it’s remarkably efficient.

Mas sob a superfície, é notavelmente eficiente.

Inside the lamellae, blood flows in the opposite direction to the water,

Dentro das lamelas, o sangue flui na direção oposta à água,

creating a counter-current system that optimizes gas exchange.

criando um sistema de contracorrente que otimiza as trocas gasosas.

In fact, gills can absorb roughly 75% of the oxygen passing through them;

Na verdade, as guelras podem absorver

cerca de 75% do oxigénio que passa por elas,

that’s twice the percentage of oxygen our lungs extract from a breath of air.

ou seja, o dobro da percentagem de oxigénio

que os nossos pulmões extraem de uma lufada de ar.

Fish also breathe much more frequently than we do.

Os peixes também respiram com muito mais frequência do que nós.

The average adult human breathes 12 to 18 times a minute,

O ser humano adulto comum respira 12 a 18 vezes por minuto,

while most fish pull water over their gills

enquanto a maioria dos peixes puxa água sobre as guelras

anywhere from 20 to 80 times a minute.

de 20 a 80 vezes por minuto.

Those numbers would raise even a marathoner’s eyebrows.

Esses números até fariam levantar as sobrancelhas de um maratonista.

Thanks to this fast, frequent, and efficient breathing

Graças a esta respiração rápida, frequente e eficiente,

fish process far more oxygen than we do.

os peixes processam muito mais oxigénio do que nós.

It's also why some species can live at great depths.

É também por isso que algumas espécies conseguem viver a grandes profundidades.

Bodies of water get most of their oxygen from the surface,

As massas de água obtêm a maior parte do seu oxigénio da superfície,

where O2 dissolves into the water and begins circulating.

onde o O2 se dissolve na água e começa a circular.

But further down, there are oxygen minimum zones,

Mas mais abaixo, existem zonas mínimas de oxigénio,

with concentrations as low as 0.5 milligrams of oxygen per liter.

com concentrações tão baixas como 0,5 miligramas de oxigénio por litro.

To get the oxygen they need,

Para obter o oxigénio de que necessitam,

fish living at these depths rely on increased gill ventilation

os peixes que vivem nestas profundezas

dependem do aumento da ventilação das guelras

and hearts that pump high volumes of oxygenated blood throughout the body.

e dos corações que bombeiam grandes volumes

de sangue oxigenado por todo o corpo.

Even with these tricks, sometimes there's still not enough oxygen to go around,

Mesmo com estes truques, às vezes ainda não há oxigénio suficiente para circular,

forcing fish to adapt more extreme solutions.

forçando os peixes a adaptarem-se a soluções mais extremas.

For example, the Australian lungfish lives in a habitat

Por exemplo, o peixe-pulmonado-australiano vive num habitat

where the water level drops precipitously in August and September,

onde o nível da água cai vertiginosamente em agosto e setembro,

making it almost impossible to survive with gills alone.

tornando quase impossível sobreviver apenas com guelras.

Fortunately, these fish have gills and lungs.

Felizmente, estes peixes têm guelras e pulmões.

Using their long, thin limbs,

Usando os seus membros longos e finos,

they can lift their mouths above the surface and take deep breaths of air,

podem levantar a boca acima da superfície e respirar fundo,

allowing them to survive out of the water for several days.

permitindo-lhes sobreviver fora da água durante vários dias.

And other species of lungfish can survive above ground even longer

E outras espécies de peixes-pulmonados

podem sobreviver acima do solo ainda mais tempo

in cocoons of mud and mucus.

em casulos de lama e muco.

Fortunately, for most fish these extreme adaptations aren’t necessary.

Felizmente, para a maioria dos peixes

estas adaptações extremas não são necessárias.

After all, 71% of Earth is covered in H2O,

Afinal, 71% da Terra está coberta de H2O,

giving these aquatic animals plenty of room to flaunt their gills’ skills.

dando a estes animais aquáticos bastante espaço

para ostentarem as suas capacidades branquiais.