Engrenagens são onipresentes no mundo feito pelo homem, encontradas em itens que vão desde relógios de pulso até motores de automóveis, mas parece que a natureza as inventou primeiro.
Uma curiosa espécie de inseto chamada Issus coleoptratus é a primeira criatura viva conhecida por possuir engrenagens funcionais, segundo um novo estudo. As duas engrenagens interconectadas nas pernas traseiras do inseto o ajudam a sincronizá-las quando eles saltam.
“Essa é a primeira demonstração de engrenagens em qualquer ser vivo”, disse o pesquisador Malcolm Burrows, professor emérito de neurobiologia da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.
Burrows e um colega capturaram o movimento das engrenagens. Conforme o inseto se prepara para saltar, ele mescla os dentes da engrenagem de uma perna com os da outra, como se estivesse engatilhando uma arma. Então, o inseto libera suas pernas em um movimento suave e explosivo.
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Pulando em sincronia
Cada perna ostenta uma faixa curva de 10 a 12 dentes da engrenagem. Estas estruturas foram descritas em 1957, mas ninguém tinha demonstrado que elas eram funcionais.
As engrenagens sincronizam o movimento das patas traseiras em cerca de 30 microssegundos uma da outra – muito mais rápido do que o sistema nervoso pode alcançar, de acordo com os resultados do estudo, detalhado na edição de 13 de setembro da revista Science.
Burrows fez um experimento com um inseto morto: Quando ele puxou uma de suas pernas, ambas se estenderam rapidamente. Assim, a mecânica do sistema esquelético pode, sozinha, sincronizar as pernas, disse ele.
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O mecanismo de engrenagem nas pernas de uma ninfa (forma imatura dos insetos). A: ninfa de issus coleoptratus. B: microscopia eletrônica de varredura mostrando a ação da engrenagem dos dentes do trocânter (Cada uma das duas tuberosidades na parte superior do fêmur.). C: dentes do trocânter mostrados com o fêmur e coxa das pernas traseiras. A ação de engrenagem de dentes assegura que cada uma das pernas estenda-se exatamente ao mesmo tempo.
“Os adultos podem abandonar suas engrenagens em parte porque os seus dentes podem quebrar, colocando em risco a sobrevivência do inseto”, disse Burrows.
Adultos também têm grandes corpos, mais rígidos, de modo que a fricção pode ser uma forma mais eficaz de sincronizar suas pernas.