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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.
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Traduzido de Science Daily
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