O nariz gelado do seu cão pode ser um sensor para detectar calor à distância

O incrível nariz canino é mais impressionante do que pensávamos, demonstrando a capacidade de detectar fraca radiação infravermelha à distância, de acordo com uma nova pesquisa.

O rinário – a ponta fria, úmida e nua do focinho de um cachorro – é capaz de detectar fraca radiação térmica, de acordo com uma nova pesquisa publicada nesta sexta-feira (28) no Scientific Reports. O nariz canino, portanto, além de captar os aromas, serve efetivamente como um sensor de radiação térmica.

Em vez de detectar calor por condução (contato direto entre superfícies) ou convecção (calor transferido por um meio como o ar), o nariz pode detectar diretamente a radiação infravermelha fraca liberada por um corpo ou objeto quente através de fótons. Essa habilidade ajudaria o carnívoro a detectar presas de sangue quente. A descoberta foi feita por uma equipe colaborativa da Universidade Lund, na Suécia, e da Universidade Eötvös Loránd, na Hungria, que são os primeiros a relatar essa capacidade em cães ou em qualquer mamífero carnívoro.

Sim, os cães têm nariz, ou rinário, frio, como ilustra essa imagem termográfica.

Outros mamíferos, como toupeiras e guaxinins, têm rinários, que eles usam para sensibilidade tátil. Esse tipo de sensibilidade, no entanto, é reduzido em mamíferos com rinário frio, como cães, levando os cientistas a suspeitar que ele seja usado para algo diferente do senso tátil.

Dito isto, há uma exceção no reino animal: as víboras, às vezes chamadas de cobras crotalinas. Esses répteis têm órgãos sensíveis localizados entre cada olho e narina, que operam de maneira ideal a baixas temperaturas, permitindo que as cobras atinjam suas presas com extrema precisão.

Inspirados pelas víboras, os pesquisadores, liderados por Anna Bálint, da Universidade de Lund, se perguntaram se lobos e outros carnívoros que caçam grandes mamíferos também teriam a capacidade de detectar sinais infravermelhos fracos emanados de suas presas quentes.

Agora, a capacidade de sentir o calor remotamente pode não parecer grande coisa. Um ser humano segurando a mão sobre um fogão quente certamente pode sentir o calor. A diferença aqui, de acordo com Bálint, tem a ver com os diferentes mecanismos de transferência de calor, dos quais existem pelo menos três tipos básicos: condução térmica, convecção térmica e radiação térmica.

Na condução, o calor é transferido através do contato direto entre dois objetos, enquanto na convecção o calor é transferido através de um meio, como um fluido ou gás. No caso da radiação, o calor é transferido via fótons como radiação eletromagnética e pode até acontecer no vácuo, disse Bálint ao Gizmodo em um e-mail.

“Então, nós humanos – e também os cães – temos termorreceptores em nossa pele e podemos sentir o calor por todos os meios de transferência de calor”, por exemplo, “podemos sentir o calor do sol em nossa pele através de radiação térmica”, escreveu Bálint. “A diferença aqui é que se trata de radiação térmica de intensidade muito baixa – ou radiação térmica fraca – porque a temperatura dos corpos dos mamíferos que a emitem não é muito alta, ao contrário do Sol, por exemplo”. Isso significa que um animal precisa ter “sensores muito sensíveis para detectá-lo”, disse ela ao Gizmodo.

Bálint e seus colegas ainda não sabem como esse sentido poderia funcionar em cães, mas eles sabem que, entre animais muito sensíveis ao calor, como as cobras crotalinas, o “mecanismo de recepção da radiação térmica não é qualitativamente diferente de outros tipos de termorecepção, é simplesmente muito mais sensível”, disse ela.

Para testar essa suposição de que os carnívoros podem usar seu rinário para detectar fraca radiação térmica, os pesquisadores realizaram dois conjuntos de testes em cães, que compartilham um ancestral evolutivo comum recente com os lobos modernos.

O primeiro teste, realizado na Universidade de Lund, envolveu três cães treinados para detectar o calor que emana de um objeto. Esse objeto media 102 milímetros de largura e foi aquecido em torno de 11 a 13 graus Celsius acima da temperatura ambiente, para imitar a temperatura corporal de um mamífero peludo. Um segundo objeto, o controle, tinha uma temperatura neutra igual ao ambiente.

Nesta imagem do termógrafo, um cachorro escolhe corretamente o objeto mais quente. Imagem: A. Bálint et al., 2020/Scientific Reports

Durante o teste, esses dois objetos foram colocados a cerca de 1,6 metro de distância dos cães, o que os pesquisadores descreveram como uma distância razoável de caça. Os cães tiveram que detectar o objeto mais quente, mas a essa distância.  É importante ressaltar que os objetos não eram visualmente distinguíveis – ambos eram cobertos pela mesma fita isolante preta e os próprios treinadores não sabiam qual dos dois objetos era o correto (portanto, eram incapazes de influenciar os cães, mesmo que inconscientemente).

“Todos os três cães puderam detectar estímulos de fraca radiação térmica em experimentos duplo-cegos”, segundo o estudo.

A segunda fase do teste, realizada na Universidade Eötvös Loránd, observou 13 cães colocados dentro de um scanner de ressonância magnética. Os animais foram expostos a objetos semelhantes – um quente e outro à temperatura ambiente – enquanto seus cérebros eram examinados. Quando expostos ao objeto quente, o córtex somatossensorial esquerdo em seus cérebros se acendeu, apontando para uma maior resposta neural ao estímulo térmico mais quente.

“Demonstrar que existe uma região no córtex que responde mais a um objeto mais quente do que a uma temperatura ambiente complementa e dá mais suporte aos resultados comportamentais”, disse Bálint.

Analisadas em conjunto, essas evidências sugerem que cães, e possivelmente lobos e outros carnívoros com rinários frios, são capazes de detectar fraca radiação térmica à distância e que essas informações podem ajudar na caça. Os morcegos são o único outro mamífero com capacidade semelhante e usam essa habilidade para encontrar áreas da pele ricas em sangue.

O rinário foi considerado o órgão mais provável responsável pela capacidade, já que nenhuma outra parte da anatomia canina, além dos olhos, era considerada capaz disso, segundo os pesquisadores.

“Existem apenas dois pedaços de pele nua na face do cachorro que podem receber radiação de calor: os olhos e o rinário”, escreveu Ronald Kröger, coautor do estudo e pesquisador da Universidade de Lund, em um e-mail para o Gizmodo. “Os olhos não são adequados para receber radiação infravermelha, porque as estruturas sensíveis estão escondidas atrás de uma espessa camada de tecido”.

É importante ressaltar que os pesquisadores não realizaram um teste para verificar se essa habilidade recém-descoberta realmente ajuda os cães a encontrar presas. Os cães foram capazes de detectar os objetos quentes a uma distância de 1,6 metros, o que parece uma distância relativamente próxima. Como essa capacidade pode ajudar em um cenário de caça no mundo real permanece uma pergunta sem resposta.

Ao mesmo tempo, nenhum mecanismo celular ou molecular foi identificado na nova pesquisa que pudesse ser atribuído a essa capacidade, nem os pesquisadores mediram os comprimentos de onda exatos aos quais os cães são sensíveis. Dito isto, Kröger suspeita que células especiais no rinário sejam sensíveis aos fótons infravermelhos, provavelmente em comprimentos de onda inferiores a 7 micrômetros.

“O mecanismo exato da termorecepção ainda não está claro”, disse Bálint ao Gizmodo. “A estrutura do rinário do cão é diferente dos órgãos sensíveis ao infravermelho conhecidos, como das cobras crotalinas, então pode ser que os mecanismos celulares-moleculares subjacentes sejam diferentes”.

Pesquisas futuras devem agora se concentrar nessas lacunas e também considerar outros mamíferos. Futuramente, Bálint disse que sua equipe gostaria de determinar os limites do sentido, investigar os detalhes moleculares do processo e testar as habilidades de outras espécies.

De fato, a habilidade dos cães de sentirem radiação térmica fraca é uma descoberta fascinante e certamente merece um estudo mais aprofundado. A próxima vez que seu cachorro o cutucar com o nariz molhado e desconfortavelmente gelado, talvez você possa apreciar melhor a ciência por trás disso.