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Funcionamento de “Engrenagens Mecânicas” Vistas Na Natureza Pela Primeira Vez.


Por Phys Org 

 

[Obs: Texto adaptado – Contem links em inglês – O texto também não é tão recente; é de 2013, mas é pertinente, e registra um caso positivo para o design inteligente, mesmo com o forte viés evolucionista assumido no artigo, pelos pesquisadores – Imagem do PO]

 

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Um inseto de plantas encontrado em jardins em toda a Europa – tem articulações nas pernas traseiras com engrenagem curvada como tiras de “dentes” opostas (umas as outras), que se unem, girando como engrenagens mecânicas para sincronizar as pernas do animal quando ele salta.

A descoberta demonstra que os mecanismos de engrenagem anteriormente pensados como sendo exclusivamente feitos pelo homem, têm um precedente evolutivo. Os cientistas dizem que esta é a “primeira observação de engrenagem mecânica em uma estrutura biológica“.

Através de uma combinação de análise anatômica e captura de vídeo de alta velocidade de movimentos comuns do Issus, os cientistas da Universidade de Cambridge foram capazes de revelar estas engrenagens naturais em funcionamento pela primeira vez. Os resultados foram relatados na última edição da revista Science.

As engrenagens na perna traseira do Issus ostentam  semelhança de uma engenharia notável, como aquelas encontradas nas bicicletas e dentro de cada engrenagem de carro.

Cada dente de engrenagem tem um canto arredondado no ponto em que ele se conecta a tira de engrenagem; um recurso idêntico a engrenagens feitas pelo homem, como engrenagens de bicicleta – essencialmente um mecanismo de absorção de choque para impedir que os dentes se cortem.

Os dentes da engrenagem nas pernas traseiras opostas se fecham como aqueles em uma caixa de engrenagem do carro, garantindo sincronia quase completa no movimento das pernas, – as pernas sempre se movem dentro de 30 ‘microssegundos‘ dentre si, com um microssegundo igual a um milionésimo de um segundo.

Isso é crítico para os potentes saltos que são o principal modo de transporte desse inseto, pois as discrepâncias minúsculas na sincronização entre as velocidades das pernas no ponto de propulsão resultariam em “rotação de guinada” – fazendo o Issus, irremediavelmente, girar descontroladamente.

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“Esta sincronização precisa seria impossível de se alcançar através de um sistema nervoso, visto que os impulsos neurais levariam muito tempo para uma coordenação, extraordinariamente estreita, necessária”, disse o autor principal, Professor Malcolm Burrows, do Departamento de Zoologia de Cambridge.

“Ao desenvolver engrenagens mecânicas, o Issus pode simplesmente enviar sinais nervosos aos músculos para produzir aproximadamente a mesma quantidade de força – assim, se uma perna começa a impulsionar o salto, as engrenagens se interligarão, criando uma sincronia absoluta.

“No Issus, o esqueleto é usado para resolver um problema complexo que o cérebro e o sistema nervoso não podem“, disse Burrows. “Isso enfatiza a importância de considerar as propriedades do esqueleto, na forma como o movimento é produzido.”

“Costumamos pensar em engrenagens como algo que vemos em máquinas projetadas por humanos, mas descobrimos que isso é apenas porque não observamos com atenção, empenho suficiente”, acrescentou o co-autor Gregory Sutton, agora na Universidade de Bristol.

“Estas engrenagens não são projetadas, elas são evoluídas – Representando máquinas de alta velocidade e precisão, evoluídas para sincronização no mundo animal.”

Curiosamente, as engrenagens mecânicas só são encontradas nos estágios juvenis – ou ninfa – do inseto, e são perdidas na transição final para a idade adulta. Essas transições, chamadas de “muda”, ocorrem são quando os animais soltam a pele rígida em pontos-chave de seu desenvolvimento de crescimento.

Ainda não se sabe por que o Issus perde suas engrenagens traseiras ao atingir a idade adulta. Os cientistas apontam que, um problema com qualquer sistema de engrenagem é que, se um dente na engrenagem quebra, a eficácia de todo o mecanismo é danificada. Embora a ruptura dos dentes de engrenagem nas ninfas pudesse ser reparada na muda seguinte, qualquer dano na idade adulta, permanece inalterado.


[Salto espontâneo de uma ninfa vista de lado. As imagens foram capturadas a uma taxa de 5.000 imagens s-1(por segundo) e com um tempo de exposição de 0,03 ms e foram reproduzidas em 30 quadros s-1. Crédito: Malcolm Burrows]

Também pode ser reduzida, nos adultos, que são maiores, consequentemente, no seu “trocanter” – O equivalente ao fêmur ou aos ossos da coxa [do inseto]. O trocanter adulto grande, pode permitir que eles possam criar fricção o suficiente para impulsionar os grandes saltos, feitos de folha em folha, sem a necessidade de engrenagens dentadas para fazer isso, dizem os cientistas.

Cada faixa de engrenagem no Issus juvenil, tinha cerca de 400 micrómetros de comprimento e tinha entre 10 a 12 dentes, com ambos os lados da engrenagem em cada perna contendo o mesmo número – dando uma relação de engrenagem de 1: 1.

Ao contrário das engrenagens feitas pelo homem, cada dente da engrenagem é assimétrico e curvo em direção ao ponto em que as engrenagens se interligam – uma vez que as engrenagens feitas pelo homem, precisam de uma forma simétrica para trabalhar em ambas as direções rotacionais, enquanto as engrenagens dos Issus estão alimentando somente uma forma de lançar o animal para frente.

Embora existam exemplos de engrenagens aparentemente ornamentais no reino animal – como no casco da “tartaruga de roda dentada” ou na parte traseira do inseto de roda (Arilus cristatus) – as engrenagens com um papel funcional permanecem evasivas ou se tornaram extintas pela evolução.

O Issus é o primeiro exemplo de um mecanismo de engrenagem natural com função observável, dizem os cientistas.


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Eu dei algumas ênfases que você não encontrará no original, você pode conferir que o artigo é farto em linguagem teleológica, em vermelho você pode perceber alguma coisa desse tipo, oque é uma clara evidência para o design inteligente. E em verde você percebe a inferência injustificada de evolução, pura petição de princípio. Como eles sabem que esse mecanismo não foi projetado, mas, sim, evoluiu? Qual foi o método, como eles testaram isso e falsearam? Você não encontrará respostas para isso. Apenas uma inferência enviesada.

Como diz Cornelius Hunter, é a religião dirigindo a ciência, e isso é oque importa.


Mais informaçoes: “Interacting Gears Synchronize Propulsive Leg Movements in a Jumping Insect,” by M. Burrows et al Science, 2013.

Journal reference: Science

Fornecido porUniversity of Cambridge

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