Como as lagartixas conseguem subir nas paredes e por que elas não caem?

Você está em casa, e do nada vê uma pequena lagartixa subir pela parede. E você se pergunta, como esse pequeno animal consegue ficar grudado na parede?


Foto: Cleverson Felix.


VAMOS DESCOBRIR...


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Quem são as lagartixas?


Muitas pessoas não sabem mas essas pequenas escaladoras de parede são répteis, sim isso mesmo, tecnicamente você pode chamar ela de lagarto. Mas é chamada também de lagartixa-doméstica-tropical ou lagartixa-de-parede, e seu nome científico é Hemidactylus mabouia, que significa do grego hemi = metade; dactylos = referente às lamelas dos dedos (que em breve vamos explicar sobre), e mabouia = sentimento de medo e repulsa, derivada da linguagem de tribos nativas da América.


Muitos acham que as lagartixas são espécies nativas, mas não, elas são consideradas uma espécie exótica de origem africana,  tendo como distribuição geográfica a África, América do Sul, América Central e América do Norte. As lagartixas são muito comum em áreas urbanas, entretanto também podem ser encontradas em ambientes naturais (veja na figura 2).


Figura 2. Fotografei essa pequena lagartixa em uma área verde urbana, ela estava dentro de uma bromélia. Foto: Cleverson Felix.


As pequenas lagartixas se alimentam de insetos, possuindo uma grande importância ecológica como agente biológico no controle de pragas urbanas, como por exemplo comendo baratas, se você odeia baratas então se ver uma pequena lagartixa não a mate, fica a dica.


As lagartixas possuem hábitos noturnos, e vivem aproximadamente entre dois e cinco anos e a fêmea costuma colocar até dois ovos por ninhada. Elas tem como característica cores claras, quase transparentes, cabeça arredondada e uma pele sem escamas, por isso muitas pessoas não acham que são répteis.


Uma das coisas mais interessantes das lagartixas, além do tema principal da postagem, é que esses animais possuem uma grande capacidade de regeneração após “soltar” sua cauda, um fenômeno chamado de autotomia caudal, que no qual é usada para fugir de predadores. Mas para mais detalhes já temos uma outra postagem aqui no Bio Orbis, que fala somente sobre isso, e você pode acessar ela clicando neste link abaixo:


https://www.bioorbis.org/2018/12/lagartos-autotomia-cauda.html


COMO AS LAGARTIXAS CONSEGUEM SUBIR EM PAREDES SEM CAIR?


Bom sem mais delongas, vamos ao que interessa. Como esses pequenos répteis conseguem subir nas paredes e não cair? É algum tipo de cola ultra pegajosa? Não, não é nenhuma cola que elas soltam, pois as patas das lagartixas nunca ficam sujas, não deixam nenhum tipo de resíduo e mesmo assim conseguem aderir a qualquer superfície, exceto o teflon. Além disso, elas não só grudam com facilidade, mas também desgrudam com pouco esforço.


Então se não é uma cola, será um tipo de sucção? Testes feitos em uma câmara de vácuo mostraram que também não é esse o seu mecanismo para não cair. Então vamos a um pouco de ciência.


Uma descoberta feita por cientistas mostrou que essa habilidade das lagartixas de subir em paredes sem cair tem a ver com as forças de Van der Waals, que são forças intermoleculares denominadas assim em homenagem ao cientista Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) que determinou as forças que se estabelecem entre as moléculas.


Figura 3. Detalhes da pata de uma lagartixa. Fonte da imagem: Wikipédia/Autor Bjørn Christian Tørrissen


Uma dessas forças, a de dipolo induzido, é a que se estabelece entre as patas da lagartixa e a superfície por onde ela anda. Essas forças são resultado do seguinte processo: isoladamente, essas moléculas não apresentam um dipolo, são apolares; mas, no momento em que se aproximam, as atrações ou repulsões eletrônicas entre seus elétrons e núcleos podem levar a uma deformação de suas nuvens eletrônicas, momentaneamente, originando polos positivos e negativos temporários. Esse dipolo formado em uma molécula induz a formação do dipolo em outra molécula vizinha e, por isso, elas se atraem, mantendo-se grudadas ou unidas.


Esse tipo de força intermolecular é considerada fraca e, geralmente, a gravidade se sobrepõe. É por isso que nós não conseguimos escalar paredes.


Mas ai é que está o segredo das lagartixas, no caso delas é diferente, pois as suas patas têm milhões de filamentos (cerdas, veja na Figura 3 e 4) que se subdividem em milhares de estruturas com espessura de um décimo do diâmetro de um cabelo, chamadas de espátulas. O fato de serem tão pequenas aumenta a área que fica em contato com a parede e multiplicado pelas milhares espátulas das patas da lagartixa, as forças de Van der Waals produzem suficiente atração para segurar o peso das nossas pequeninas escaladoras de parede.


Figura 4. Detalhes das espátulas das patas das lagartixas. As setas e as espátulas se adaptam à superfície, maximizando os pontos de contato. Essa micro e nanoestrutura fibrilar, feita de β-queratina, forma forças de Van der Waals, com a superfície, permitindo que a lagartixa grude até mesmo na superfície mais lisa. Cargas parciais em um átomo podem induzir um dipolo em um átomo vizinho. As forças de Van der Waals são criadas por atrações entre cargas parciais opostas (δ +, δ-) de dipolos induzidos vizinhos. Para se desprender, a lagartixa hiperestende seus dedos e rola para cima cada almofada do dedo do pé, descascando em uma direção distal para proximal. Essa hiperextensão também funciona como um limpador de sujeira e partículas. Foi calculado que um único pé poderia sustentar uma força de ~ 100 N, o suficiente para manter uma lagartixa presa a um copo com apenas um dedo do pé. Fonte da imagem: Wikipédia/Autor Matteo Gabaglio


A força adesiva desses pequenos filamentos é tão grande que um milhão deles, equivalente à superfície de uma moeda, pode levantar uma criança de 20 Kg! INCRÍVEL! E esse mesmo princípio se aplica a outros animais que também conseguem subir em paredes como as aranhas e moscas.


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Inspirações tecnológicas


Como é incrível as habilidades de uma pequena lagartixa, e claro que a ciência não podia deixar de tentar copiar tal ato para algum tipo de tecnologia. Os cientistas pensam em desenvolver um material com essas propriedades que fosse uma alternativa para o velcro (que também é uma imitação da natureza, pois seu projeto se baseia nas sementes de bardana), podendo ser usado, por exemplo, em aplicações médicas. Também querem desenvolver robôs que possam escalar paredes com segurança para serem usados em missões de resgate. Ainda há ideias que permitam que o homem escale montanhas no futuro sem o uso de cordas ou grampos.

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