Novo estudo: mecânica pulmonar melhora desempenho de voo de aves planadoras

São PauloAves como águias-pescadoras, águias e abutres conseguem permanecer no ar por longos períodos sem bater as asas ao utilizar correntes de ar ascendentes. Cientistas descobriram um novo método que essas aves usam para melhorar o voo: elas utilizam seus pulmões. Uma equipe internacional liderada pela bióloga Emma Schachner, da Universidade da Flórida, fez essa descoberta, e o estudo foi publicado na revista Nature.

Pássaros e Mamíferos: Diferenças Respiratórias

As aves respiram de maneira diferente dos mamíferos. Enquanto os mamíferos utilizam o mesmo caminho para inspirar e expirar, as aves possuem pulmões fixos com o ar fluindo em uma única direção, auxiliado por sacos aéreos. Um desses sacos, chamado divertículo subpectoral (DSP), aumenta a potência dos músculos envolvidos no voo.

Principais descobertas da pesquisa:

• Os pulmões das aves possuem sacos aéreos que auxiliam no voo.
• Um saco aéreo especial chamado SPD melhora a capacidade de planar.
• O SPD é encontrado apenas em aves planadoras.

Uma tomografia computadorizada de um falcão-de-rabo-vermelho levou à descoberta acidental do SPD. Schachner notou uma grande saliência entre os músculos peitorais e supracoracoideus, que são essenciais para o bater das asas. Ela supôs que esse saco auxilia o falcão a planar melhor.

Schachner e Andrew Moore, da Universidade Stony Brook, examinaram 68 espécies de aves. Eles descobriram que o SPD surgiu em aves que voam em planagem pelo menos sete vezes e estava ausente em aves que não planam. Isso indica que o SPD é essencial para o voo planado.

Schachner trabalhou com Karl Bates da Universidade de Liverpool para estudar o impacto da SPD nos falcões. Eles criaram um modelo computacional do corpo da ave. O modelo revelou que a SPD auxilia o músculo peitoral a funcionar melhor, mantendo a asa estável e nivelada. Quando removeram a SPD no modelo, a qualidade do voo do pássaro piorou.

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Os resultados mostram que a SPD é crucial para as aves que planam no ar. Eles também descobriram que os músculos peitorais dessas aves diferem dos das aves que não planam. Essa diferença permite que as aves gerem mais força.

Esta descoberta altera nossa percepção sobre a relação entre movimento e respiração. Já sabíamos que o movimento ajuda as aves a respirarem melhor. Agora, descobrimos que os pulmões também podem influenciar como essas aves se movem quando estão voando alto.

Equipe descobre novas capacidades do SPD em gaviões

A equipe constatou que o SPD não possuía outros usos. Ao observarem tomografias de um gavião-de-cauda-vermelha em repouso, perceberam que ele conseguia respirar mesmo se o saco aéreo estivesse colapsado. Descobriram também que a ave tinha a capacidade de abrir e fechar o saco por conta própria.

A equipe de pesquisa acredita que os pulmões das aves podem ter funções ainda desconhecidas. Existem muitos tipos de aves, como avestruzes, beija-flores e pinguins. Seus pulmões podem realizar várias funções interessantes que ainda não foram descobertas.

O estudo foi financiado pelo Programa de Aprimoramento da Pesquisa da Universidade Estadual da Louisiana e pela Alocação de Prêmios Gatorade da Universidade da Flórida.