Ciência desvenda truque da aranha para saltar sobre sua presa

Cientistas estão treinando uma aranha para saltar por demanda para tentarem entender a mecânica utilizada na captura de suas presas.

Batizada de Kim, a aranha é capaz de saltar a uma distância equivalente a seis vezes o seu próprio comprimento – humanos, por sua vez, pulam até uma vez e meia a própria altura.

Ao desvendar os segredos dos saltos de Kim, pesquisadores da Universidade de Manchester, no Reino Unido, acreditam ser possível desenvolver uma nova geração de robôs inspirados nos movimentos da aranha.

Kim é da espécie Phidippus regius, conhecida pela habilidade de executar saltos de precisão para atacar as presas, incluindo insetos e pequenos invertebrados.

Ela é um exemplar de uma das milhares de aranhas saltadoras que são encontradas em todo o mundo e caçam ativamente ao invés de capturar presas em uma teia. Eles têm excelente visão, com quatro olhos grandes na frente e quatro olhos menores no topo da cabeça.

A equipe de pesquisadores usou tecnologia avançada para filmar os saltos da aranha e descobrir os principais truques.

Eles também fizeram uma análise computadorizada em 3D para construir um modelo das pernas e da estrutura do corpo da aranha. Descobriram que ela usa diferentes estratégias de salto, incluindo uma trajetória menor, mais rápida e mais precisa. Em outros momentos, desempenhava saltos mais eficientes em termos de energia, a uma distância maior.

"Ela pula no ângulo ideal, o que significa que ela é capaz de entender o desafio que lhe é apresentado", disse Mostafa Nabawy, um dos pesquisadores responsáveis pelo estudo.

“E então ela pode calcular o desempenho na decolagem para executar um salto que é ótimo em termos de demanda de energia."

Pulos precisos

Os pesquisadores selecionaram um número de aranhas fêmeas para o trabalho. Todas foram compradas num pet shop em Manchester. Mas apenas Kim foi obrigada a dar os saltos na plataforma de decolagem e pouso construída no laboratório.

Os dados dos vídeos foram analisados para entender as forças por trás dos saltos e como foram geradas.

“A força nas pernas na decolagem podem ser até cinco vezes maiores que o peso da aranha – isso é incrível e, se conseguirmos entender essa biomecânica, poderemos aplicar em outras áreas de pesquisa”, explica Nabawy.

Robôs

Mostafa Nabawy é um engenheiro que está interessado em desenvolver robôs capazes de voar e pular. Ele pretende aplicar as análises dos saltos de Kim na robótica.

“Aranhas têm que planejar tudo. Elas têm que executar saltos precisos para atingir as presas o mais rápido possível”, observa.

Os saltos das aranhas normalmente se baseiam apenas na força muscular, não na pressão hidráulica (bombeamento de fluido dentro das pernas para aumentar a força muscular), que tem sido debatido como um mecanismo usado por algumas aranhas.

Assim, o papel do movimento hidráulico nas aranhas continua sendo uma questão em aberto.

"Nossos resultados sugerem que, embora Kim possa mover as pernas hidraulicamente, ela não precisa da potência adicional da hidráulica para alcançar seu extraordinário desempenho de salto", disse o copesquisador Bill Crowther.