2009-06-10

Subject: Cobras usam escamas para deslizar

 

Cobras usam escamas para deslizar

 

 

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Boa constrictorAs cobras dependem das propriedades friccionais das suas escamas para deslizar, sugere um novo estudo agora conhecido.

O trabalho pode explicar como conseguem as cobras deslocar-se através de terreno nu, como areia ou alcatrão, onde não conseguem empurrar pedras e ramos.

Os investigadores, liderados por engenheiro mecânico David Hu, do Instituto de Tecnologia da Georgia em Atlanta, descobriram que a resistência das escamas da barriga das cobras é maior quando o seu corpo está a deslizar de lado, e não para a frente ou para trás. As cobras também parecem levantar as partes do corpo onde a fricção lhes está a abrandar o seu movimento, permitindo-lhes deslizar mais rapidamente.

Apesar de os cientistas saberem que as cobras deslizam para a frente mais facilmente que para trás, "ninguém tinha medido a fricção lateral", diz Hu. "É essa a chave do seu movimento."

As cobras podem mover-se dobrando-se em pregas, contraindo a barriga, contorcendo-se em hélices ou fazendo S. Experiências anteriores mostraram que as cobras este último tipo de movimento, chamado ondulação lateral, fazendo força com os flancos sobre os obstáculos no seu caminho. 

Os cientistas sugeriram que as escamas da barriga das cobras, que são capazes de detectar pequenas irregularidades do solo, também devem ajudar no movimento mas como as suas propriedades friccionais contribuíam para o deslizar ainda não tinham sido bem exploradas.

Hu mediu a fricção fazendo deslizar 10 juvenis de cobras falsa coral Lampropeltis triangulum campbelli para frente, para trás e de lado sobre duas superfícies: pano rugoso e uma placa de fibra lisa. Sobre a superfície rugosa a fricção era máxima quando a cobra deslizava de lado, enquanto na superfície lisa a fricção estava igualmente distribuída em todas as direcções. O aumento da fricção lateral parece ser necessária ao movimento pois as cobras deslizavam melhor no tecido que na placa de fibra.

Quando a equipa aplicou estes valores de fricção a um modelo matemático, a cobra teórica seguia mais ou menos o mesmo percurso que as cobras reais. No entanto, as velocidades previstas pelo modelo eram inferiores às que os investigadores observaram nas experiências com as cobras.

Assim, tiveram em consideração a tendência das cobras para concentrar o peso em certas partes do corpo, um comportamento que parece reduzir o contacto em zonas onde a fricção impede mais o movimento. Este acrescento fez com que a cobra teórica se deslocasse 35% mais depressa, uma taxa mais de acordo com a velocidade das cobras reais.

 

O estudo ilustra como diferentes resistências friccionais ao longo do corpo da cobra resultam na aplicação das forças necessárias ao movimento para a frente, diz Bruce Jayne, perito em movimento das cobras na Universidade de Cincinnati em Ohio, que não esteve envolvido no estudo. "Eles estõa a ter em conta tudo o que acontece da cabeça à cauda da cobra."

O modelo também sugere que o deslizar depende muito mais de forças friccionais do que de forças de inércia, com as forças friccionais a ser superiores em uma ordem de magnitude de acordo com as estimativas. Esse facto é intrigante, pois em muitas outras formas de movimento terrestre, como o correr ou o saltar, "a inércia corporal é tudo", diz Bruce Young, anatomista de vertebrados na Universidade do Massachusetts, Lowell. No entanto, salienta ele, outras formas de locomoção das cobras podem não seguir este modelo.

Hu considera que o estudo pode ajudar os engenheiros a conceber melhores cobras-robot, que podem ser usadas para se movimentar em espaços exíguos. Algumas cobras-robot têm rodas que resistem ao movimento lateral mas os seus construtores podem ser capazes de replicar o movimento de deslizar sem usar rodas se encontrarem um material com as propriedades friccionais das escamas, diz ele.

Howie Choset, construtor de robots na Universidade Carnegie Mellon de Pittsburgh, Pennsylvania, diz que a maioria das cobras-robot dependem de movimentos de ondulação lateral, como o rolar. O trabalho de Hu pode inspirar uma análise mais cuidada às propriedades friccionais da pele das cobras para futuros robots, diz ele. 

 

 

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