Como a luz dentro do ovo pode evitar o descarte de pintinhos machos

Você já tentou observar o interior de um ovo não chocado com uma luz forte para descobrir se havia um embrião? Essa prática pode indicar se o ovo foi fertilizado, mas revela pouco além disso.

Os incubatórios lidam com uma quantidade impressionante de ovos. Somente as instalações europeias incubam cerca de oito bilhões de ovos de galinha por ano. Porém, nem todos têm utilidade.

Pintinhos machos de linhagens poedeiras não produzem ovos e crescem devagar demais para a produção de carne. Por isso, mais de 300 milhões deles são mortos logo após a eclosão apenas na Europa.

Defensores dos direitos dos animais contestam essa prática, mas ainda não existe uma forma segura de determinar o sexo de um pintinho antes da eclosão.

Uma nova abordagem, que consiste em iluminar um ovo intacto e registrar o comportamento da luz, pode ajudar a solucionar parte desses problemas.

A luz nos ovos percorre caminhos complexos

Há muito tempo a luz é usada para examinar ovos, desde posicionar uma vela atrás da casca até os scanners empregados hoje nas linhas de produção. O que essas técnicas deixam de considerar é o trajeto percorrido por cada feixe depois que ele entra no ovo.

Segundo Lennard van den Tweel, pesquisador da empresa de tecnologia para incubatórios HatchTech B.V., nos Países Baixos, e autor do estudo, os ovos de galinha apresentam propriedades ópticas complexas, e a forma como a luz se desloca por eles foi amplamente ignorada em pesquisas.

A luz percorre uma distância excessiva dentro do ovo

A equipe aplicou um método chamado espectroscopia óptica difusa no domínio do tempo, ou TD-DOS, que mede quanto tempo as partículas de luz levam para atravessar uma amostra.

Os pesquisadores fizeram a luz próxima ao infravermelho atravessar ovos inteiros e observaram que os fótons permaneciam ali muito mais tempo do que o previsto: alguns, por até oito nanossegundos.

Esse atraso parecia não fazer sentido para um objeto com apenas alguns centímetros de largura. Um pedaço comum de tecido desse tamanho deixaria a luz passar em uma fração desse período.

Não era brilho residual

A primeira hipótese recaiu sobre o pigmento. Cascas marrons contêm um composto capaz de absorver luz e emiti-la novamente como um brilho fraco, processo chamado fluorescência, que, em teoria, poderia prolongar o sinal.

Para verificar essa possibilidade, a equipe colocou filtros ópticos diante do detector a fim de captar qualquer luz reemitida. Os fótons recebidos tinham o mesmo comprimento de onda da luz incidente, demonstrando que os longos atrasos não estavam relacionados a um brilho.

Uma casca de ovo que aprisiona luz

Depois de descartar o pigmento, a explicação foi encontrada na própria casca. Quando os pesquisadores dissolveram a casca com ácido, a gema e a clara restantes liberaram a luz rapidamente, apontando diretamente a casca como responsável pelo efeito.

A superfície interna da casca espalha e reflete a luz com tanta intensidade que os fótons continuam ricocheteando de volta para dentro do ovo. Cada ponto dessa superfície funciona como uma pequena nova fonte, reenviando a luz repetidas vezes através do conteúdo.

Os cientistas chamam isso de esfera integradora, o mesmo princípio usado em instrumentos de laboratório construídos com cavidades espelhadas. Ao que tudo indica, o ovo de galinha é uma versão natural desse sistema.

Fótons percorrem quase dois metros

A luz aprisionada continua cruzando o interior e atravessa tudo o que há no ovo antes de finalmente escapar.

“Ficamos impressionados com a eficiência com que a casca do ovo aprisiona fótons. Dois metros representam um caminho óptico muito longo, difícil de igualar em outros materiais naturais”, afirmou Vamshi Damagatla, autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado do Politecnico di Milano.

Um percurso de dois metros dentro de uma casca de 4 cm é algo notável. A casca reflete aproximadamente 91 por cento da luz que atinge sua parede interna, mantendo os fótons em circulação por muito mais tempo do que a maioria dos materiais conseguiria.

A luz permite analisar ovos por fora

Como a luz atravessa repetidamente o conteúdo do ovo, ela transporta informações sobre tudo o que toca. Isso permitiu à equipe examinar a gema e a clara sem precisar quebrar a casca.

A gema flutuante também teve uma função importante. Por ficar próxima da parte superior, ela bloqueava feixes diretos e obrigava a luz a percorrer o interior de modo mais disperso, semelhante ao anteparo existente dentro de uma esfera de laboratório.

Acompanhamento de oito dias de desenvolvimento

A equipe avaliou cinco ovos antes da incubação e novamente depois de oito dias de aquecimento. Tanto a absorção quanto o espalhamento da luz aumentaram nesse intervalo.

Esse crescimento é compatível com a formação inicial do embrião, quando o sangue surge e os tecidos começam a se desenvolver. Detectar essas mudanças externamente sugere uma maneira de acompanhar o desenvolvimento sem prejudicar o pintinho.

Por que outros métodos de luz perdem nitidez

O ricocheteio da luz, contudo, traz uma limitação. Cientistas estudam duas técnicas relacionadas, a espectroscopia Raman e a espectroscopia de fluorescência, para distinguir embriões machos e fêmeas dentro do ovo.

As duas dependem de uma cronometragem precisa, e a luz aprisionada dispersa essa marcação temporal. Nos testes da equipe, sinais que deveriam aparecer instantaneamente se espalharam por vários nanossegundos, algo que qualquer ferramenta futura precisará considerar.

Van den Tweel observa que as propriedades ópticas “complexas e incomuns” dos ovos exigirão mais estudos, usando outros métodos, para que a equipe possa “desvendar” completamente os dados e aperfeiçoar a técnica.

Uma casca moldada pela sobrevivência

A refletividade que retém a luz talvez não seja acidental.

“A natureza altamente dispersiva da casca de ovos de aves pode ter evoluído para proteger o embrião da luz ultravioleta ou reduzir a dissipação de calor quando os pais saem para buscar alimento”, explicou Damagatla.

Caso o efeito também ocorra nos comprimentos de onda mais longos associados ao calor, uma casca que aprisiona radiação poderia ajudar a manter o embrião aquecido enquanto um dos pais está ausente. A equipe considera essa uma questão em aberto que merece investigação.

Os próximos rumos da pesquisa

O plano agora é observar como os efeitos da luz mudam ao longo de todo o desenvolvimento do embrião e medir separadamente cada componente do ovo. Depois, um modelo computacional mais detalhado poderá converter as leituras em números confiáveis sobre fertilidade e sexo.

“Esse fenômeno, antes não observado, pode ajudar a investigar o conteúdo do ovo de forma não invasiva mesmo durante o desenvolvimento do embrião em ovos fertilizados e incubados, abordando o dilema ético do descarte de pintinhos machos”, afirmou van den Tweel.

Uma ferramenta assim permitiria que os incubatórios examinassem um ovo muito antes de o pintinho nascer. Para um setor pressionado a acabar com o descarte, essa possibilidade tem grande importância.