"Minha armadura é como dez escudos condensados, meus dentes são espadas, minhas garras lanças, o choque de minha cauda é um raio, minhas asas um furacão, e meu sopro a morte!" ― Smaug (O Hobbit de J. R. R. Tolkien)

Biologia de um Dragão – Como seria biologicamente o sopro de fogo?

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Uma série de teorias foram são desenvolvidas por fãs de House of the Dragon para explicar como essas criaturas podem produzir e expelir fogo de suas bocas, a mais popular afirma que dois tubos na parte de trás da garganta dos dragões expelem dois substâncias voláteis que, quando combinadas, produzem uma reação exotérmica gigante. Mas, se essas criaturas fossem mesmo reais, como tal façanha poderia acontecer?

Vamos nos aventurar em um reino de ciência duvidosa que vou torcer para atender nossos próprios desejos de fazer acontecer. Para fazer um respirador de fogo, basta uma substância combustível e catalisador para reação. Um bom candidato é o metano, um gás combustível produzido por bactérias no sistema digestivo. Para inflamar, o metano requer uma concentração de 5 a 15% de metano por ar volume, com as explosões mais fortes ocorrendo em 9,5-10% de metano por volume de ar em temperatura e pressão padrão.

Há metano suficiente no sistema digestivo para inflamar, mas como vamos botar o metano para fora? Tipicamente, o metano é produzido por bactérias intestinais, mas a maior parte do metano seria perdido para a flatulência. Há também a maneira de expulsão. Nenhum dragão que se preze anda por aí arrotando fogo, e o metano inflamado permaneceria em uma nuvem perto da cabeça do dragão, possivelmente causando queimaduras graves. O metano precisa ser expulso pelos pulmões de alguma forma.

O metano é biologicamente inerte e portanto, não é prejudicial por si só, mas é classificado como um asfixiante simples porque desloca o oxigênio nos pulmões, levando à asfixia em altas concentrações. No entanto, leva cerca de 500.000 ppm (partes por milhão) de metano para causar asfixia e apenas 50.000 ppm para inflamar o metano, então não há perigo de sufocar nosso dragão para alcançar níveis suficientes de metano nos pulmões para acender. Agora, só temos que descobrir como mover o metano dos intestinos para os pulmões.

Se supormos que a respiração dos dragões seja de maneira similar à de pássaros, as coisas ficam mais fáceis. São necessárias duas respirações para que o ar inspirado complete um circuito completo através do corpo.  A primeira inalação viaja através dos pulmões para sacos aéreos posteriores e a primeira expiração move o ar para os brônquios secundários para troca gasosa. A segunda inalação move o ar para os sacos aéreos anteriores e a segunda expiração move o ar através dos brônquios primários e fora da traqueia.

Na segundo inalação, o metano pode ser extraído dos sacos de armazenamento de metano posteriores, e no segunda expiração, o metano pode ser expelido pelos pulmões. Como os pássaros usam músculos respiratórios em vez de um diafragma, um dragão poderia ter músculos respiratórios excepcionalmente fortes para forçar o gás para fora. Como um fluxo constante de metano está fluindo da boca do dragão, a única tarefa restante é acendê-lo.

A maneira mais fácil seria produzir uma faísca com os dentes da frente para que o metano não pegue fogo até sair da boca do dragão. Para fazer a faísca, o dragão tem que comer uma dieta rica em açúcar. Através de uma reação chamada triboluminescência os cristais de açúcar se quebram, liberando elétrons livres que transferem energia ao nitrogênio atmosférico. Os átomos de nitrogênio excitados liberam a maior parte da energia extra como luz UV, criando um pequeno raio em sua boca e inflamando o metano. E aí está, um dragão cuspidor de fogo que só pode fazer fogo logo depois de comer. Quando um dragão não estiver usando seu metano para fazer fogo, ele poderia simplesmente exalar o excesso.

Referências:

DOWN, Bethany C. Building a Dragon. University of Montana, 2017. Undergraduate Theses, Professional Papers, and Capstone Artifacts. Disponível em: https://blog.rsb.org.uk/the-biology-behind-a-fire-breathing-dragon/

DRAGON Anatomy and Physiology. [S. l.], 2020. Disponível em: https://www.dragonsinn.net/dragon-anatomy/.

JACKSON, Joe. The biology behind a fire-breathing dragon. [S. l.], 2017. Disponível em: https://blog.rsb.org.uk/the-biology-behind-a-fire-breathing-dragon/.