Conheça Kim, a primeira aranha a pular sob demanda

  • Peter Tucker
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Um saltador minúsculo, mas hábil, chamado Kim é a primeira aranha já treinada por cientistas a saltar sob demanda.

Ensiná-la a pular quando e onde eles queriam não foi fácil. Das quatro aranhas que os pesquisadores tentaram treinar, apenas uma - que eles apelidaram de Kim - obedientemente saltaria entre plataformas paralelas e saltaria para níveis mais altos ou mais baixos. Ao estudar Kim, os cientistas esperavam entender melhor como as aranhas saltadoras ajustavam seus saltos, dependendo do propósito do salto, da distância do alvo e da direção do salto - para cima ou para baixo. [Creepy, Crawly & Incredible: Photos of Spiders

Depois de observar e medir o desempenho de Kim, os cientistas descreveram suas descobertas no estudo mais detalhado sobre saltos de aranha até hoje, publicado online em 8 de maio na revista Nature: Scientific Reports.

A aranha saltadora real (Phidippus regius), que mede apenas 12 milímetros de comprimento, faz parte de um grupo que é conhecido por usar saltos rápidos de longa distância para pegar presas de insetos que se movem rapidamente ou navegar por terrenos difíceis e evitar ameaças. E enquanto a maioria das aranhas saltadoras mede entre 0,1 e 0,4 polegadas (3 a 10 mm), elas são capazes de saltar horizontalmente até 6 polegadas (160 mm) de uma paralisação.

"A força nas pernas na decolagem pode ser até cinco vezes o peso da aranha. Isso é incrível", disse o principal autor do estudo, Mostafa Nabawy, pesquisador da Escola de Engenharia Mecânica, Aeroespacial e Civil da Universidade de Manchester. na declaração.

"Se pudermos entender essa biomecânica, podemos aplicá-la a outras áreas de pesquisa", disse Nabawy..

Pode muito bem pular

Estudos anteriores examinaram a velocidade de salto e a posição do corpo das aranhas, mas muito sobre seus saltos ainda era desconhecido, por exemplo, como elas ajustavam sua postura para compensar as diferentes condições, a quantidade de energia que impulsionava seus saltos e o quanto seus saltos dependiam da força muscular , em vez da pressão hidráulica que envia sangue às pernas, os autores do estudo relataram.

Para investigar as aranhas, eles construíram uma estrutura com duas plataformas móveis que podiam ser fixadas em diferentes níveis e distâncias, e então tentaram treinar quatro fêmeas P. regius aranhas para pular entre as plataformas, carregando-as para frente e para trás para familiarizá-las com o aparelho.

Cada quadro demonstra variações no ângulo do corpo da aranha e na disposição das pernas no início e no final das tarefas de salto. (Crédito da imagem: Mostafa Nabawy / The University of Manchester)

A maioria das aranhas não demonstrou interesse no experimento. Kim, no entanto, agarrou a oportunidade, tornando-se a única fonte de dados dos cientistas. Ela realizou 15 tarefas de salto, saltando para cima, para baixo e através das plataformas, enquanto os pesquisadores a filmavam com câmeras de alta velocidade. Eles registraram sua velocidade, posições de pouso, ângulos das pernas e do corpo e a duração dos saltos, e então calcularam quanta energia Kim gastou em cada salto.

Eles também escanearam e modelaram Kim em 3D, para melhor visualizar as estruturas e movimentos de suas pernas e corpo.

Os pesquisadores descobriram que Kim implementou estratégias diferentes dependendo de onde ela teve que pular. Ela ajustou a posição de suas pernas dependendo da distância dos alvos e usou saltos de ângulo inferior para percorrer distâncias mais curtas e saltos mais íngremes para distâncias mais longas.

Os saltos horizontais de curto alcance tendem a ser mais baixos e mais rápidos, exigindo que Kim gaste mais energia, mas minimizando a quantidade de tempo que ela fica no ar - e provavelmente aumentando suas chances de capturar uma presa. Em comparação, saltos horizontais de longa distância ou saltos para uma plataforma superior ou inferior exigiram que ela usasse menos energia, de acordo com o estudo.

Os movimentos das pernas das aranhas são conhecidos por empregar músculos e pressão hidráulica - mecanismos em seus corpos enviam o sangue rapidamente para seus membros quando estendem suas pernas. Mas os cientistas notaram que havia força suficiente gerada apenas pelos músculos das pernas de Kim para alimentar seus saltos, sem exigir que ela dependesse da pressão hidráulica para impulsionar decolagens rápidas.

No entanto, pesquisas adicionais seriam necessárias para confirmar se as aranhas, de fato, impulsionam apenas com força muscular, relataram os cientistas..

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