Pertencentes à ordem Chiroptera, os morcegos são os únicos mamíferos que têm a habilidade de voar, uma característica que é extremamente importante para definir a anatomia geral destes animais. Normalmente os mamíferos que habitam lugares frios têm o corpo grande e os membros curtos, para a retenção de calor, um modelo desenvolvido ainda no século XIX. No entanto, os morcegos, vivendo em ambientes frios ou quentes, preservam o corpo pequeno. Pensando nessa morfologia única, 11 pesquisadores de 4 países diferentes elaboraram modelos para estudar a morfologia dos mesmos.
A pesquisa “ Restrições físicas na termorregulação e evolução morfológica do impulso de vôo em morcegos ” foi publicada pela revista científica Proceedings of National Academy of Science (PNAS) dos Estados Unidos, uma das mais importantes do mundo. O estudo foi produzido por pesquisadores do Brasil, Canadá, Espanha e México. Entre eles está o professor do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Goiás (ICB-UFG), José Alexandre Felizola Diniz-Filho.
Uma suspeita para explicar o tamanho dos morcegos é justamente o equilíbrio entre o voo e a perda de calor. Segundo a pesquisa, um corpo maior com uma quantidade de massa elevada talvez não pudesse ser elevado durante o voo, limitando assim o tamanho desses mamíferos. Para compreender a termorregulação dos morcegos, o grupo estudou 278 espécies e mostrou que a morfologia dos modelos converge para a relação superfície-volume predita pelo modelo termodinâmico e aerodinâmico.
Metodologia
Para investigar a termorregulação dos morcegos de uma forma alternativa, os pesquisadores desenvolveram uma modelagem matemática da energia necessária para o voo e do calor transferido do corpo para as membranas das asas. Para isso, o grupo combinou modelos matemáticos e físicos, envolvendo a termodinâmica e a aerodinâmica dos animais, buscando entender a evolução do corpo e das asas dos morcegos. Após o desenvolvimento do molde, compararam com dados reais para conferir a funcionalidade do modelo.
O grupo concluiu que o modelo proposto por eles explica o padrão evolutivo dos morcegos. “Os resultados mostram que a força seletiva que favorece baixos custos de voo impede que os morcegos tenham uma massa corporal grande para manter o calor corporal”, afirmaram os pesquisadores.
Financiamento - A pesquisa foi financiada pelo programa, da Comissão Europeia, Marie Skłodowska-Curie (MSCA), pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Ecologia, Evolução e Conservação da Biodiversidade (INCT-EECBio), pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelo Instituto Serrapilheira e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Diagrama do modelo de transferência de calor usado para simular o equilibrio evolutivo entre os custos da termorregulação, ou seja, a quantidade de calor, Qgen, necessária para manter a temperatura corporal central constante, Tc, a uma determinada temperatura ambiente, Ta. A dissipação de calor é modelada usando uma rede de resistores representando a geometria do corpo, Rgeom, uma camada de pele isolante, Rins , a camada limite do ar em contato direto com o corpo, R conv, o equilíbrio da radiação de onda longa emitida e absorvida, R.IR, e geometria das asas, Rasa. Essa combinação de resistores determina a dissipação de calor do núcleo do corpo, bem como as temperaturas da pele, Tskin, e da superfície corporal, Tsurface. Finalmente, a temperatura da asa, T wing (x) , declina da base, onde corresponde a Tskin , até a ponta da asa, determinando a taxa global de dissipação de calor da superfície da asa.