Os beija-flores, além de sua beleza, representam um fenômeno metabólico impressionante. Para pairar no ar enquanto sugam néctar das flores, eles batem as asas até 88 vezes por segundo. Esse movimento é tão rápido que não é possível ver as asas, apenas ouvir o ruído das penas vibrando em contato com o ar.
Metabolismo extremo
Bater asas nessa velocidade exige enorme quantidade de energia, e por isso o metabolismo do beija-flor é extremamente elevado. Seu coração chega a bater 1.260 vezes por minuto — contra 60 a 120 batimentos de um ser humano — e ele respira 250 vezes por minuto. Tudo isso para transportar oxigênio suficiente aos músculos, que oxidam açúcares de 10 a 12 vezes mais rápido que os melhores atletas humanos. Por grama de peso, os beija-flores são os animais que consomem mais energia por minuto.
Para alcançar esse feito, os beija-flores precisam ser pequenos. Um animal maior teria que ingerir uma quantidade enorme de alimentos para manter esse ritmo metabólico e enfrentaria dificuldades para dissipar o calor gerado. Os beija-flores, que pesam entre 2 e 20 gramas, obtêm toda a energia do néctar das flores, embora também consumam pequenos insetos.
Vida no limite
Por serem pequenos e leves, eles praticamente não acumulam energia em forma de gordura e vivem cada dia com o alimento que obtêm no mesmo dia. Para economizar energia à noite ou quando estão pousados, entram em uma espécie de torpor que reduz o metabolismo em até 10 vezes. A vida de um beija-flor é arriscada: basta um dia sem encontrar comida para morrerem.
Uma característica que intrigava os cientistas era o curto intervalo entre a ingestão do açúcar na forma de néctar e sua oxidação nos músculos. Enquanto a maioria dos seres vivos leva de 3 a 5 horas para disponibilizar o açúcar ingerido aos músculos, os beija-flores fazem isso em 30 minutos. Agora esse mistério foi resolvido.
O genoma revela o segredo
Os cientistas sequenciaram o genoma de um beija-flor e o compararam com o genoma dos pássaros mais próximos. Esses dois ramos da família dos pássaros se separaram há 43 milhões de anos. A descoberta foi que nos beija-flores não existe uma enzima chamada frutose bifosfatase 2 (FBP2). Em todos os outros seres vivos, essa enzima está presente e desempenha uma função muito importante.
Via de regra, nossos alimentos são de dois tipos: açúcares e gorduras (lípides). Esses dois tipos de moléculas são degradados por caminhos metabólicos distintos. Um degrada açúcar, o outro, lípides. Mas essas duas vias se encontram em uma terceira via, chamada ciclo de Krebs. A partir desse ponto, elas se juntam e as duas fontes de alimento se combinam para produzir uma mesma molécula chamada ATP. É o ATP que é usado como energia pelos músculos. Essas vias em forma de Y podem também caminhar em reverso. Assim, quando ingerimos açúcar, ele pode ser transformado em gordura, ou quando ingerimos lípides, eles podem ser transformados em açúcar. Ou seja, esses dois tipos de moléculas são interconversíveis: o açúcar que desce por um lado do Y pode subir pelo outro lado e virar gordura (por isso açúcar engorda). E o contrário também ocorre: a gordura que desce pelo outro lado pode ser transformada em açúcar (o que ocorre quando deixamos de comer açúcar). Esse sistema de duas vias é que nos permite comer somente um ou outro alimento.
A enzima FBP2 é essencial para que o açúcar seja produzido a partir de outro alimento, como os lípides. É ela que está ausente nos beija-flores. Sem essa enzima, o braço do Y que leva o açúcar para o ciclo de Krebs só funciona em uma direção, destruindo o açúcar. O beija-flor não consegue operar a via na outra direção, sintetizando açúcar a partir de outro alimento. Como o beija-flor se alimenta de néctar, que é um caldo de açúcar, ele não precisa sintetizar açúcar. E se precisar, morre, pois não possui essa via metabólica. Essa perda de flexibilidade tem uma vantagem: a degradação do açúcar ocorre muito mais rápido. E é isso que garante que o açúcar coletado em uma flor possa chegar rapidamente, na forma de energia, nos músculos das asas.
Uma aposta arriscada
Para ter a vantagem de usar o alimento rapidamente, o beija-flor abriu mão da possibilidade de se alimentar de lípides e gorduras. É uma aposta arriscada: eles abrem mão de um alimento para utilizar o outro de maneira rápida. Essa é mais uma característica que faz com que os beija-flores vivam perigosamente. Mas essa vida na beira do colapso parece valer a pena: os beija-flores estão no planeta há 42 milhões de anos.
