Animais

Engenheiros e biólogos unem forças para revelar como as focas evoluíram para nadar


Uma nova pesquisa combina engenharia de ponta com comportamento animal para explicar as origens da natação eficiente nos acrobatas subaquáticos da natureza – focas e leões marinhos.

Focas e leões marinhos são predadores do oceano que nadam rapidamente e usam suas nadadeiras para literalmente voar através da água. Mas nem todas as focas são iguais: algumas nadam com as nadadeiras dianteiras, enquanto outras se impulsionam com as patas traseiras.

Na Austrália, temos leões marinhos e leões marinhos que se especializaram em nadadeiras dianteiras em forma de asa para nadar, enquanto no hemisfério norte, as focas cinzentas e as focas portuárias têm garras atarracadas e nadam com as pernas. Mas os motivos pelos quais essas duas maneiras diferentes de nadar evoluíram deixaram os biólogos perplexos por gerações. Um estilo é melhor que o outro?

Mas agora um estudo interdisciplinar liderado pela Monash University publicado em Biologia atual usou simulações de computador de última geração em conjunto com imagens de focas vivas para finalmente responder a este mistério evolucionário.

“A diferença no estilo de natação entre focas impulsionadas pelas patas dianteiras e traseiras é tão grande que se pensou originalmente que esses grupos evoluíram de ancestrais terrestres separados”, disse o autor principal do estudo, Dr. David Hocking, da Faculdade de Ciências Biológicas da Monash University, “mas a genética mostra claramente que todas as focas vivas vêm do mesmo grupo de animais.”

A questão é: como esses diferentes estilos de natação podem evoluir dentro de um grupo de animais?

Para revelar a resposta, o Dr. Hocking se juntou ao engenheiro da Monash University, Dr. Shibo Wang, do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, e usou simulações de dinâmica de fluidos avançadas para mostrar como a água flui ao redor das abas dos selos em diferentes formatos.

“Nossa análise mostrou que algumas focas da Antártica, como as focas-leopardo, na verdade têm membros dianteiros em forma de asa muito aerodinâmicos, apesar de pertencerem à família de focas com propulsão por pés”, disse o Dr. Wang. focas-leopardo nadando no zoológico de Taronga, onde usaram suas patas dianteiras para nadar de maneira semelhante aos leões-marinhos e focas.

Esta descoberta mostra como as nadadeiras em forma de asa podem evoluir em focas que já nadam nas patas traseiras, fornecendo um caminho para a evolução do membro anterior nadando em leões-marinhos e focas.

“Barbatanas em forma de asa ajudam as focas-leopardo a avançar e emboscar os pinguins nadadores rápidos”, disse o professor associado Alistair Evans, que também colaborou no estudo, “e parece provável que os primeiros leões marinhos também precisem dessa velocidade extra para pegar seus presa favorita: cardumes de peixes. “

“Finalmente temos uma janela para a evolução inicial da natação de focas”, disse o Dr. Evans.

Mas além de explicar a origem dos selos, este estudo também tem um resultado mais prático: designs humanos aprimorados. “As focas tiveram milhões de anos para aperfeiçoar sua natação e podem nos ensinar uma ou duas coisas sobre a graça e a graça embaixo d’água”, disse o Dr. Hocking. “Aprender com eles pode nos ajudar a melhorar o projeto de máquinas construídas por humanos, como drones subaquáticos e submersíveis, aumentando sua velocidade, capacidade de manobra ou eficiência energética.”

Quem sabe? Talvez no futuro possamos descobrir como é nadar como uma foca graças aos submarinos em forma de foca.

Fonte da história:

Materiais fornecido por Monash University. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.


Traduzido de Science Daily

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