Zoologia

Esponjas-de-vidro: um esqueleto de sílica em treliça que contorna a fragilidade do vidro

Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026

Assuntos: Mar profundo

Esponjas hexactinelídeas (classe Hexactinellida) têm esqueleto de espículas de sílica, o material do vidro. Em Euplectella, espículas laminadas se unem numa gaiola cilíndrica de treliça quadrada com nervuras diagonais, e os autores atribuem a essa hierarquia de sete níveis a rigidez que compensa a fragilidade do vidro. Em laboratório, as espículas gigantes de outra espécie, Monorhaphis chuni, conduziram luz como fibras ópticas.

Esponjas (filo Porifera) são animais sem órgãos nem tecidos verdadeiros; as hexactinelídeas, ou esponjas-de-vidro, vivem sobretudo em mar profundo e sustentam o corpo com espículas, pequenas hastes de sílica (óxido de silício, o mesmo composto do vidro). A sílica é dura mas frágil: sua resistência cai muito quando há falhas de superfície maiores que alguns micrômetros (1 µm = milésimo de milímetro). A saída da esponja é construir em camadas: nanopartículas de sílica formam anéis dentro de cada espícula, espículas se juntam em feixes e feixes formam uma rede. Pesquisas de materiais olham para esse projeto porque ele junta rigidez e tolerância a dano usando um material quebradiço.

Um casal de camarões preso para sempre

Segundo a NOAA, a esponja Euplectella costuma abrigar dois pequenos crustáceos, um macho e uma fêmea. Quando crescem, ficam grandes demais para escapar e vivem ali o resto da vida; só os filhotes, ainda pequenos, saem em busca de outra esponja.

Camadas dentro de camadas

O esqueleto de Euplectella é construído em escalas encaixadas. Esferas de sílica de escala nanométrica formam anéis concêntricos dentro de cada espícula, colados por matéria orgânica. As espículas se juntam em feixes, cimentados por sílica laminada, e os feixes compõem uma gaiola cilíndrica em treliça quadrada com nervuras diagonais. Outro trabalho descreve duas treliças quadradas independentes e entrelaçadas, de espículas cruciformes. Os autores de 2005 contam sete níveis hierárquicos.

Por que um material frágil precisa de tantos níveis

O problema é a própria sílica: sua resistência é governada por falhas de superfície e cai muito quando a peça passa de poucos micrômetros. Por isso um esqueleto maior que alguns micrômetros exige níveis hierárquicos adicionais. A solução descrita é dividir o material em partes pequenas, laminadas e coladas por matéria orgânica, e arranjá-las numa rede. Segundo os autores de 2005, esse projeto supera a fragilidade do vidro e dá rigidez e estabilidade mecânica notáveis.

Como sabemos: comprimir o esqueleto sob microtomografia

Em 2019, uma equipe retirou trechos de 3 × 3 células de esqueletos de Euplectella, comprimiu-os dentro de um tomógrafo de raios X e registrou como a rede deforma e quebra. Com os dados 3D, imprimiu uma réplica ampliada 20 vezes, de grãos cerâmicos e epóxi, e a simulou por elementos finitos. A réplica falhou de forma parecida, mas menos catastrófica. O limite é que a impressão elimina a microarquitetura interna e o material não é sílica.

Fibra óptica: o que foi medido e o que é hipótese

A comparação com fibra óptica vem de medições em espículas basais gigantes de Monorhaphis chuni, de até 3 m, isoladas e iluminadas em laboratório: elas guiaram luz e cortaram comprimentos de onda abaixo de cerca de 600 nm. Que as esponjas usem essa luz para algo é hipótese dos autores, que ressaltam que ninguém identificou fibras nervosas em esponjas. A propriedade, portanto, é medida; a função no animal, não.

Vida longa e recifes de vidro

Uma revisão cita Monorhaphis chuni como esponja que pode viver pelo menos 11.000 anos, valor atribuído a um estudo de 2012 que não pudemos ler; tratamos como estimativa. Já os recifes são fato bem descrito: três espécies formam estruturas que cobrem vários km² na costa oeste do Canadá, erguidas por larvas que se fixam sobre esqueletos fundidos de gerações anteriores. Segundo a NOAA, esses recifes eram dados como extintos até serem achados em 1987.

Como sabemos

Estrutura do esqueleto e luz nas espículas vêm de artigos lidos; a longevidade de 11.000 anos é de segunda mão e a função da luz no animal é hipótese.

Fontes

  1. Science — Skeleton of Euplectella sp.: structural hierarchy from the nanoscale to the macroscale
    Aizenberg, J.; Weaver, J. C.; Thanawala, M. S.; Sundar, V. C.; Morse, D. E.; Fratzl, P. · 2005 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1126/science.1112255
  2. Journal of the Royal Society Interface — The structural efficiency of the sea sponge Euplectella aspergillum skeleton: bio-inspiration for 3D printed architectures
    Robson Brown, K.; Bacheva, D.; Trask, R. S. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1098/rsif.2018.0965
  3. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine — The largest Bio-Silica Structure on Earth: The Giant Basal Spicule from the Deep-Sea Glass Sponge Monorhaphis chuni
    Wang, X.; Gan, L.; Jochum, K. P.; Schröder, H. C.; Müller, W. E. G. · 2011 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1155/2011/540987
  4. Frontiers in Genetics — Semelparous Death as one Element of Iteroparous Aging Gone Large
    Kern, C. C.; Gems, D. · 2022 · Revisão ou síntese científica · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.3389/fgene.2022.880343
  5. Scientific Reports — Warming and acidification threaten glass sponge Aphrocallistes vastus pumping and reef formation
    Stevenson, A.; Archer, S. K.; Schultz, J. A.; Dunham, A.; Marliave, J. B.; Martone, P.; Harley, C. D. G. · 2020 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026 DOI 10.1038/s41598-020-65220-9
  6. NOAA National Ocean Service — What is a glass sponge?
    NOAA National Ocean Service · 2026 · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 13/10/2026
Histórico de alterações
  • Versão 1 · 13/10/2026 — Primeira versão (produção 1.000, lote 12; conferência de trechos automatizada)

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