A visão de centenas de milhares de morcegos saindo de seus poleiros ao entardecer é um dos grandes espetáculos da natureza. Os enxames podem ser tão densos que se assemelham a fumaça subindo à distância. Mas as travessuras aéreas das aves de rapina que as caçam são igualmente surpreendentes.
Estudar esses comportamentos em um canto remoto do deserto de Chihuahuan (que se estende do sudoeste dos EUA ao México) tem sido um destaque da minha carreira de quase 25 anos como bióloga estudando vôo animal. O estudo da minha equipe foi feito em colaboração com a cientista de morcegos Laura Kloepper (Universidade de New Hampshire).
As presas geralmente encontram segurança nos números, e os morcegos não são exceção. Mover-se em grupo dilui o risco de um indivíduo ser atacado. Também pode confundir o predador e dificultar o rastreamento de um alvo. Isso é chamado de efeito de confusão. Os humanos ficam desorientados dessa maneira por grandes grupos de objetos e animais também. Os falcões de Swainson tendem a atacar os morcegos mexicanos de cauda livre dos quais se alimentam quando os morcegos emergem em enxames de sua caverna. Os morcegos voam muito mais devagar quando saem de sua caverna em comparação com o espaço aéreo aberto (eles podem atingir velocidades de quase 160 km/h se a área estiver limpa).
Minha equipe descobriu que os falcões pareciam não se incomodar com o efeito de confusão.
Vendo claramente
Como os falcões evitam o efeito de confusão que nos confunde quando observamos um enxame? Para responder a essa pergunta, filmamos os falcões enquanto mergulhavam no fluxo de morcegos que fluía de uma caverna parecida com uma catedral. Câmeras de vídeo de alta definição colocadas estrategicamente ao redor da boca da caverna de morcegos permitiram que minha equipe reconstruísse as trajetórias 3D dos falcões e dos morcegos que eles atacaram. Mas recriar um comportamento é apenas o primeiro passo para entender sua mecânica. Em seguida, minha equipe analisou como os falcões orientavam sua linha de ataque.
Usamos uma abordagem de simulação computacional que desenvolvemos pela primeira vez em 2017 para estudar os comportamentos de ataque de falcões peregrinos. Esse método usa um conjunto de fórmulas matemáticas chamadas equações diferenciais para simular o comportamento das aves.
Nosso trabalho anterior mostrou que os comportamentos de ataque dos falcões são dirigidos de maneira semelhante aos mísseis guiados, usando uma técnica chamada navegação proporcional. Para entender como isso funciona, imagine-se como um predador aéreo olhando para sua presa enquanto se aproxima dela em alta velocidade. Sua presa pode tentar fugir de você. Mas se você girar a uma taxa proporcional à taxa na qual a orientação da bússola de sua presa muda, então você seguirá um caminho que lhe dará a melhor chance de interceptar sua presa.
Morcegos mexicanos de cauda livre saindo de uma caverna. GizmoPhoto/Shutterstock
Um pássaro que usa esta técnica para perseguir uma presa solitária seguirá naturalmente as voltas e reviravoltas de seu alvo. Mas os falcões que filmamos atacando o enxame não pareciam responder aos movimentos individuais dos morcegos que eles agarravam. Na verdade, os falcões simplesmente giravam em um raio quase constante no enxame, voando ao longo de um arco quase circular. Os pássaros se dirigiam para um ponto fixo no enxame em vez de destacar um morcego.
Esta estratégia seria inútil contra um alvo errático solo, mas tem uma boa perspectiva de sucesso contra uma densa reunião de presas. Não seria surpreendente se um morcego fosse atingido por uma flecha atirada ao acaso no enxame, e o mesmo vale para um raptor mergulhador. O sucesso dos falcões em evitar o efeito de confusão pode ser parcialmente explicado pelo fato de que eles podem contornar a complicação de rastrear um alvo na aproximação.
Aproximando-se
Mesmo assim, pegar um morcego com as garras não é fácil. É um processo complicado que muitas vezes termina em fracasso para os falcões. Então, como os falcões selecionavam qual morcego pegar depois de se aproximarem do enxame?
Usamos um software gráfico para traçar como a linha de visão traçada do atacante ao alvo variava durante o ataque . Esta análise revelou uma resposta clara: a direção da linha de visão para o alvo permaneceu quase constante em todos os ataques. Variava menos naqueles que terminaram em uma captura bem-sucedida.
Esta geometria é válida para qualquer par de objetos em rota de colisão. Os marinheiros são ensinados a identificar um rumo constante para evitar colisões com outros barcos e os motoristas o usam intuitivamente para entrar com segurança em uma estrada movimentada. A colônia de até 900.000 morcegos que estudamos surgiu em massa no espaço de apenas alguns minutos. Para um predador mergulhando neste enxame denso, há tantos alvos que pelo menos um estará em rota de colisão. A parte difícil é identificá-lo e pegá-lo.
Enquanto um observador estacionário perceberá que todo o enxame está em movimento, a geometria de uma colisão significa que um observador em movimento verá qualquer coisa que esteja em curso para bater como estacionário. Enxames, bandos e cardumes que parecem confusos aos nossos próprios olhos parecem mais organizados para um predador móvel que está mergulhando.
O mesmo vale para qualquer atacante, seja um tubarão emboscando um cardume de atum, ou um drone defendendo contra um enxame de drones que se aproximam. Nossos resultados têm implicações para entender como outros predadores evitam um efeito de confusão e até mesmo para projetar defesas aéreas autônomas. Acima de tudo, nossas descobertas são um exemplo claro das maneiras inteligentes pelas quais a natureza se adapta para resolver desafios difíceis.
