.
Uma criatura marinha gelatinosa poderia ensinar uma ou duas lições aos engenheiros.
Nanomia bijuga, um animal marinho aparentado com a água-viva, nada por meio de propulsão a jato. Uma dúzia ou mais de estruturas moles em seu corpo bombeiam a água para trás para empurrar o animal para frente. E pode controlar esses jatos individualmente, sincronizando-os ou pulsando-os em sequência.
Esses dois estilos diferentes de natação permitem que o animal priorize a velocidade ou a eficiência energética, dependendo de suas necessidades atuais, descobriu uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oregon. A descoberta pode informar o projeto de veículos subaquáticos, ajudando os cientistas a construir veículos mais robustos que possam funcionar bem sob uma variedade de condições.
A equipe da UO, liderada pela bióloga marinha Kelly Sutherland e pelo pesquisador de pós-doutorado Kevin Du Clos, relata suas descobertas em um artigo publicado em 28 de novembro em Anais da Academia Nacional de Ciências.
“A maioria dos animais pode se mover rapidamente ou de forma energeticamente eficiente, mas não ambos”, disse Sutherland. “Ter muitas unidades de propulsão distribuídas permite que o Nanomia seja rápido e eficiente. E, notavelmente, eles fazem isso sem ter um sistema nervoso centralizado para controlar os diferentes comportamentos.”
Nanomia compartilha a forma gelatinosa e etérea de seus parentes de água-viva. Mas é um pouco mais complicado estruturalmente: cada um é tecnicamente uma colônia de indivíduos. Por exemplo, cada um dos jatos do Nanomia é produzido por uma unidade individual chamada nectóforo. Os nectóforos estão agrupados em uma estrutura semelhante a um caule na frente do animal. Enquanto isso, tentáculos finos seguem atrás, carregando estruturas especializadas em alimentação, reprodução e proteção.
Enquanto muitas criaturas marinhas se movem por meio de propulsão a jato, incluindo lulas e águas-vivas, a maioria tem apenas um jato. Nanomia geralmente tem de dez a vinte – o número exato varia de colônia para colônia.
“Estamos interessados em saber por que a natação multijato é útil, e o que realmente nos interessa aqui é o momento”, disse Du Clos. Nanomia pode pulsar seus nectóforos de uma só vez ou ativá-los em uma sequência. Du Clos e seus colegas queriam ver como esses diferentes modos impactavam o estilo de natação dos animais, possivelmente iluminando uma vantagem evolutiva de ter múltiplos jatos.
No Friday Harbor Labs, em Washington, os pesquisadores retiraram Nanomia do oceano e os colocaram em tanques no laboratório. Em seguida, eles usaram gravações de vídeo e modelos de computador para analisar os padrões de natação.
Os dois modos de natação diferentes são adequados para situações diferentes, descobriu a equipe.
A pulsação síncrona envia o Nanomia para frente muito rapidamente – perfeito para uma fuga rápida de um predador. A pulsação assíncrona move o animal um pouco mais devagar, mas de forma mais constante, e os experimentos de modelagem dos pesquisadores sugeriram que é uma maneira de nadar com maior eficiência energética. Assim, com o Nanomia às vezes viajando centenas de metros por dia, o bombeamento assíncrono pode ser mais adequado para o uso diário.
As complexidades do movimento de Nanomia podem ser úteis para engenheiros que se voltam para a natureza em busca de inspiração.
“Ele fornece uma estrutura para o desenvolvimento de um robô com uma variedade de recursos”, disse Du Clos. Por exemplo, um veículo subaquático pode ter vários propulsores, e mudanças simples no tempo de propulsão podem permitir que um veículo se mova de forma rápida ou eficiente conforme a necessidade.
Em trabalhos futuros, os pesquisadores planejam mergulhar mais nas características do Nanomia, focando em entender melhor como o arranjo dos tentáculos do animal afeta sua alimentação.
Animais coloniais são bastante comuns em mar aberto devido às suas potenciais vantagens hidrodinâmicas, acrescentou Sutherland. A equipe está atualmente olhando além de Nanomia para outras espécies de nadadores coloniais, para descobrir como diversos arranjos de unidades de natação influenciam o movimento dos animais.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Oregon. Original escrito por Laurel Hamers. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
.
