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Cientistas da Universidade de Nagoya, no Japão, desenvolveram um índice para estimar como um pássaro usa suas asas para voar ou outra locomoção, medindo a força do osso coracóide e a massa corporal do animal. Isso deve melhorar nossa compreensão de como os animais extintos usavam suas asas e os diferentes padrões de locomoção movidos a asas que surgiram à medida que os pássaros evoluíram. Suas descobertas foram publicadas no Jornal de Anatomia.
A presença de uma asa por si só não nos diz se um animal pode voar. Por exemplo, os pinguins desenvolveram asas para impulsioná-los através da água, enquanto os dinossauros com penas podem ter usado suas asas para outros fins, como termorregulação e exibição intraespecífica. Portanto, para entender melhor como os animais desenvolveram a capacidade de voar, um índice deve levar em conta tanto a presença de asas quanto a capacidade de realizar batidas de asas poderosas.
“Queríamos criar um novo índice porque as pessoas pensam que se um animal tem asas, então pode voar”, disse o segundo autor do estudo, o professor assistente Shin-ichi Fujiwara. “Mas isso nem sempre é verdade. Um animal também pode usar suas asas para outros fins, como isolamento térmico em animais que não voam. Nossa equipe de pesquisa se concentrou em como as mudanças na morfologia do esqueleto podem levar a mudanças na locomoção. Posteriormente, essas mudanças podem levar a grandes transições ecológicas, como uma mudança no estilo de vida de um ambiente terrestre para um ambiente aéreo, aquático, arbóreo ou subterrâneo. A origem do vôo em aves tem sido um tópico importante neste campo. Portanto, precisávamos desenvolver uma alternativa índice, baseado na biomecânica, para determinar a capacidade de bater asas das aves e que também poderíamos usar para medir restos de esqueletos.”
Para criar esse índice, os pesquisadores usaram o osso coracóide aviário. O osso coracóide atua como um suporte para evitar que o esqueleto torácico se deforme quando os poderosos músculos de vôo de um animal, que conectam as asas ao esterno, se contraem. O aluno de doutorado Takumi Akeda, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias, Escola de Pós-Graduação em Estudos Ambientais, da Universidade de Nagoya, e Fujiwara, do Museu da Universidade de Nagoya, mediram o tamanho de uma seção transversal do osso coracóide em relação à massa corporal de 220 exemplares de aves. Sua amostra de 209 espécies incluía aves extintas, como o dodô e o arau-gigante.
Os pesquisadores então dividiram os pássaros em quatro grupos com base em como eles usavam suas asas. Esses grupos foram aqueles que usaram o vôo de asas (por exemplo, pombos); aqueles que usaram mergulho com propulsão alada (por exemplo, pinguins); aqueles que não voavam sem capacidade de bater asas (por exemplo, avestruzes); e aqueles que usaram vôo térmico e dinâmico (por exemplo, albatrozes e abutres). Com base na força do osso coracóide e na capacidade de bater, os pesquisadores puderam criar um novo índice para analisar os padrões de voo.
Eles descobriram que a força do coracóide em relação à massa corporal pode refletir a força exercida pelos músculos do vôo, que neutralizam a força de sustentação nas asas. Isso ajuda a estimar como um pássaro usa a propulsão. Aves planadoras tinham maior força coracóide, provavelmente para capacitá-las a suportar as maiores forças de flexão causadas pela contração dos músculos de batimento. Em contraste, as aves que não bateram as asas apresentaram menor resistência coracóide. Esses achados mostram que a força do coracóide em relação à massa corporal reflete a força de sustentação nas asas, portanto, é uma ferramenta útil para reconstruir o tipo de propulsão utilizada pelo animal.
O índice de Akeda e Fujiwara deve permitir que futuros pesquisadores avaliem os estilos de voo e as habilidades de bater asas não apenas de pássaros extintos, mas também de outros animais voadores, incluindo o Pteranodonte e o Quetzalcoatlus, do famoso “Mundo Jurássico”. O índice também pode permitir estimar a origem do voo em terópodes alados, os ancestrais das aves.
“O uso da força do coracoide é uma estrutura teórica poderosa para reconstruir as origens da habilidade de bater asas antes do voo e do voo motorizado”, disse Fujiwara. “Parece apropriado aplicar primeiro nosso novo índice aos taxa extintos na linhagem de pássaros terópodes, que inclui dinossauros com penas como Archaeopteryx e Confuciusornis. Também acreditamos que os ossos coracóides de Pteranodon e Quetzalcoatlus funcionaram como suportes contra a contração dos músculos de agitação . Portanto, nosso índice pode potencialmente reconstruir sua capacidade de voo e ajudar a responder a questões controversas, como se o Quetzalcoatlus poderia bater suas asas para voar.”
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