Realizam uma experiência macabra para determinar o quão fortes são as formigas
As formigas são conhecidas mundialmente por serem uma das espécies mais poderosas. Mas as estimativas da sua força parecem estar muito longe do que podem realmente fazer.
Quantas vezes vimos formigas moverem objetos várias vezes maiores e mais pesados que elas? Acredita-se que elas sejam capazes de suportar cerca de cem vezes o seu peso e mover esses objetos por muitos metros. A força das formigas deve-se à sua estrutura corporal e a um exoesqueleto muito resistente que lhes proporciona suporte e proteção.
A anatomia destes insetos é realmente interessante, e conhecê-la a fundo pode ajudar a criar novas estruturas e máquinas superpoderosas. Por esse motivo, uma equipa de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade Estadual de Ohio decidiu estudar a verdadeira resistência e funcionamento das formigas com algumas experiências.
Mas, como acontece com qualquer sistema de engenharia, eles precisam desmontar o objeto de estudo para determinar como funciona.
Para fazer isso, eles tiveram de desmembrá-los. Carlos Castro, professor auxiliar e um dos envolvidos nesta experiência, confirmou que para evitar maiores sofrimentos, os insetos foram previamente anestesiados.
A experiência
O objetivo era determinar a força necessária para remover a cabeça de uma formiga. Depois de anestesiar as formigas num congelador, colocaram-nas de cabeça para baixo numa centrifugadora especialmente concebida para medir a força necessária para distorcer o pescoço e, eventualmente, arrancar a cabeça do corpo.
Os cientistas utilizaram equipamento de tomografia microcomputadorizada (micro-CT) para radiografar as formigas e microscopia eletrónica para fazer o scan. Isso permitiu obter imagens detalhadas da estrutura interna das formigas.
A centrifugadora girava centenas de rotações por segundo, submetendo as formigas a uma força crescente. Os corpos das formigas alongaram-se e a articulação do pescoço começou a esticar sob tensões equivalentes a 350 vezes o seu peso corporal.
Finalmente, os pescoços das formigas explodiram com forças entre 3.400 e 5.000 vezes o seu peso corporal normal. Um valor muito superior ao esperado. “As formigas são sistemas mecânicos incríveis, realmente incríveis”, disse Castro. "Antes de começarmos, fizemos uma estimativa um tanto conservadora de que elas poderiam suportar 1.000 vezes o seu peso, e acabou por ser muito mais."
A estrutura
Imagens de micro-TC mostraram que a estrutura de tecido mole do pescoço das formigas é composta por uma série de músculos e tendões que se fixam ao exoesqueleto rígido do corpo e da cabeça. Estes músculos e tendões permitem que as formigas levantem objetos pesados.
Imagens de microscopia eletrónica mostraram que a cabeça, o pescoço e a articulação do peito das formigas são cobertos por várias texturas, com estruturas semelhantes a protuberâncias ou pêlos a saírem de vários locais. Estas estruturas ajudam a aumentar o atrito entre o pescoço e o exoesqueleto, o que ajuda a evitar que a cabeça se separe do corpo.
No entanto, a força das formigas é limitada pelo seu tamanho. Se levarmos isto para a escala humana, as leis da física dizem que elas não seriam tão poderosas. O peso de um objeto é proporcional ao seu volume, portanto uma formiga 10 vezes maior pesaria 1000 vezes mais. No entanto, a sua força muscular só aumentaria 100 vezes. Pensar em formigas gigantes parece muito menos assustador agora.
Sente dor?
As formigas possuem recetores sensoriais que podem detetar danos, mas não têm a mesma capacidade de sentir dor que os humanos.
Os humanos vivenciam a dor como uma sensação subjetiva que pode incluir emoções como sofrimento, medo ou raiva. As formigas parecem não sentir essas emoções. Portanto, é mais correto dizer que sentem dano, mas não dor.
Elas recebem impulsos elétricos que chegam ao sistema nervoso central em resposta a mudanças ambientais potencialmente perigosas. Este sinal desencadeia uma resposta de luta ou fuga, que pode incluir a remoção da parte afetada do corpo da fonte do dano, a tentativa de defesa ou a libertação de feromonas de alarme para alertar outras formigas sobre o perigo.
Referência da noticia:Vienny Nguyen, Blaine Lilly, Carlos Castro, et al. The exoskeletal structure and tensile loading behavior of an ant neck joint.