Os alinhamentos de frascos com espécimes preservados recolhidos na viagem emblemática de Charles Darwin às Galápagos ficaram, por 200 anos, guardados e por abrir nos arquivos do Museu de História Natural de Londres (NHM). Agora, a utilização de lasers permitiu observar o interior como nunca antes.
Darwin é conhecido por ter formulado a hoje amplamente aceite teoria da selecção natural e da evolução, construída em parte a partir das suas observações da vida selvagem nas Galápagos enquanto seguia a bordo do HMS Beagle.
Ao longo do tempo, os cientistas extraíram muito conhecimento destes exemplares preservados - mamíferos, répteis, peixes e camarões, entre outros - que se conseguem ver através do vidro que os mantém enclausurados.
No entanto, até aqui, não existia forma de determinar em que líquidos estes espécimes inestimáveis estavam a flutuar sem partir os frascos e abri-los.
"Analisar as condições de armazenamento de espécimes preciosos e compreender o fluido em que são mantidos pode ter enormes implicações para a forma como cuidamos das colecções e as preservamos para investigação futura durante muitos anos", explica a técnica de investigação do NHM, Wren Montgomery.
"Até agora, perceber qual o fluido de preservação em cada frasco implicava abri-los, o que aumenta o risco de evaporação, contaminação e de expor os espécimes a danos ambientais", afirma a física Sara Mosca, do Central Laser Facility, integrado no Science and Technology Facilities Council do Reino Unido.
Fluidos de preservação: receitas históricas e misturas imprevisíveis
Historicamente, foram usados inúmeros líquidos para preservar espécimes. Regra geral, recorrem-se a álcoois como o etanol e o metanol, mas, no final do século XIX, o formaldeído - então recentemente descoberto - passou a ser muito utilizado.
O anatomista neerlandês Frederik Ruysch deixava especiarias aromáticas (cravinho, pimenta e cardamomo) em infusão numa base de etanol e água. O histologista francês Pol Bouin preferia uma fórmula com formaldeído, ácido pícrico e ácido acético. Já o método do patologista alemão Carl Kaiserling passa por mergulhar os espécimes, de forma sequencial, em formaldeído, nitrato de potássio e glicerina.
"Com o passar do tempo, a variabilidade nas receitas… levou a uma heterogeneidade considerável entre colecções, com misturas de etanol, metanol, glicerol e formaldeído frequentemente encontradas em proporções desconhecidas, ainda mais alteradas por potencial evaporação e contaminação ao longo do tempo", explicam Montgomery, Mosca e os seus colegas num artigo científico que resume os resultados.
Como a SORS permitiu ver os frascos de Darwin sem os abrir
Para investigar o interior dos frascos sem os colocar em risco, Montgomery, Mosca e uma equipa de cientistas recorreram a uma versão portátil de espectroscopia por laser chamada espectroscopia Raman com desfasamento espacial - spatially offset Raman spectroscopy, ou SORS.
A espectroscopia Raman quantifica o nível de “excitação” na estrutura molecular de um material após este ser atingido por um laser. A luz que as moléculas reemitem devolve uma impressão digital espectral dos elementos presentes, revelando a composição química do material.
Contudo, a espectroscopia Raman tradicional, com um único laser, não seria adequada para frascos deste tipo. A luz do laser dispersa-se nos primeiros poucos centenas de micrómetros, o que faz com que a superfície do recipiente domine o sinal.
A SORS contorna este problema ao recolher, no mínimo, duas medições Raman: uma no ponto de incidência e outra um pouco mais afastada, com um desfasamento. Ao subtrair essas duas leituras, tornam-se visíveis as assinaturas químicas tanto da superfície como das camadas abaixo dela. E, quando os materiais são ainda mais complexos, os investigadores recolhem várias leituras, recorrendo a múltiplos lasers com diferentes desfasamentos em relação à fonte principal.
O que foi encontrado nos frascos do HMS Beagle
Ao aplicar este método aos frascos de Darwin, os investigadores conseguiram identificar com precisão os fluidos de preservação em quase 80 percent dos frascos. Em mais 15 percent dos casos, a identificação foi parcialmente correcta, e apenas três amostras (6.5 percent) não puderam ser determinadas com confiança.
O estudo mostrou que os mamíferos e os répteis foram, na maioria das vezes, “fixados” com formalina e depois suspensos em etanol. Já os invertebrados (sobretudo as medusas e os camarões) foram guardados em formaldeído ou formaldeído tamponado, por vezes com um pouco de glicerol ou fenoxietol adicionado para melhorar a integridade dos tecidos.
A questão é crucial para quem tem a responsabilidade de conservar o espólio de Darwin, mas não se limita à colecção do HMS Beagle: museus de todo o mundo guardam mais de 100 milhões de espécimes preservados em líquido, muitos dos quais são demasiado arriscados de abrir.
"Esta técnica permite-nos monitorizar e cuidar destes espécimes inestimáveis sem comprometer a sua integridade", diz Mosca.
A investigação foi publicada na ACS Omega.
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