Uma equipe de pesquisadores se propõe a entender por que as línguas de sapo são tão pegajosas
Qualquer um que tentasse usar um pedaço de fita que ficou molhado ou sujo sabe que perde sua viscosidade muito rápido. Então, quando o candidato a PhD da Georgia Tech, Alexis Noel, e seu consultor, o pesquisador de biolocomotion, David Hu, viu um vídeo do YouTube de um sapo do Pac-Man “captura” as formigas digitais rastejando na tela do celular, isso os fez pensar: como exatamente um sapo faz isso?
Todas as 4.700 espécies de sapos do mundo usam suas línguas pegajosas para capturar presas, jogando -a em velocidades mais rapidamente do que um humano pode piscar. A língua é tão adesiva que pode facilmente girar grilos empoeirados, vermes escorregadios, aranhas peludas e qualquer outra coisa que entre em um lanche saboroso. Mas exatamente como tem sido um mistério. “Pesquisas anteriores sobre línguas de sapos foram muito pequenas”, diz Noel. “Houve pesquisas sobre musculatura da língua de sapos, estrutura da superfície, tecido epitelial e vias neurológicas, mas ninguém examinou as propriedades adesivas da saliva para responder por que é tão pegajoso”.
Em 2014, os pesquisadores alemães desvendaram parte do mistério quando descobriram que a língua de uma espécie de sapo com chifres tinha uma força de adesão 1,4 vezes o seu próprio peso corporal. Esses pesquisadores também descobriram que a saliva do sapo age mais ou menos como um pedaço de fita adesiva.
Noel e Hu queriam se aprofundar na mecânica dessa viscosidade. Eles começaram seu trabalho filmando seis espécies de sapo da Fundação de Amfíbios de Atlanta com câmeras de alta velocidade. Esses vídeos mostraram a eles exatamente o que as línguas poderiam fazer – eles foram capazes de arrebatar um inseto em apenas 0,07 segundos e retirá -lo em sua boca em 12 vezes a força da gravidade.
https://www.youtube.com/watch?v=iubfs-ptzhm
A equipe então coletou as línguas de sapos de leopardo do norte usados em uma aula de dissecção de biologia do campus da Georgia Tech. Examinando as línguas, eles descobriram que o material era extremamente macio, flexível e elástico, cerca de 10 vezes mais macio que a língua humana e aproximadamente tão macia quanto o tecido cerebral. O próximo passo foi reunir saliva de sapos para testar suas propriedades. O que é mais difícil do que parece. Ao contrário dos humanos, que pingam a saliva das glândulas na boca na língua, Noel explica que as línguas de sapos produzem sua própria saliva e são semelhantes às esponjas infundidas com fluido. Então a equipe teve que passar uma noite puxando as línguas de 18 sapos e as limpando com folhas de plástico até que eles coletassem glóbulos suficientes da saliva em forma de ranho para estudar.
A análise do cuspe de sapo mostrou algo interessante. A saliva é um líquido viscoelástico de dois estágios, um tipo conhecido como não-newtoniano. Em inglês, isso significa que, quando a língua do sapo escala e atinge, digamos, um gafanhoto, a força do impacto transforma a saliva em um líquido fino. A língua super macia e a saliva suculenta podem envolver o inseto e penetrar em todas as lacunas e cantos em seu corpo em uma fração de segundo, obtendo uma compreensão firme. Quando o sapo puxa a língua de volta em direção à boca, no entanto, a saliva engrossa ainda mais que o mel, tornando -a super pegajosa. Uma vez que o lanche de seis pernas está em sua boca, o sapo pisca, usando seus olhos para afrouxar mais uma vez a saliva e raspar o inseto da língua e descer a escotilha. A pesquisa aparece no Jornal da interface da Royal Society.
“Não ficamos surpresos com o fato de a saliva ser um fluido não newtoniano, mas ficamos surpresos com o desbaste de cisalhamento”, diz Noel, explicando que o desbaste de cisalhamento é quando a viscosidade ou espessura de um fluido diminui sob estresse. O mesmo princípio se aplica a outros fluidos comuns, como ketchup e tinta doméstica. Com a tinta, por exemplo, a pressão da escova o torna líquido e espalhável, mas uma vez que a escova é removida, a tinta engrossa e gruda na parede. Esse princípio é ainda mais perceptível na saliva do sapo. “Há uma diferença gritante entre as duas fases. É muito rápido e há uma queda muito rápida na viscosidade quando o sapo retrai sua língua”.
De fato, a combinação da língua e a saliva cria uma força adesiva cerca de 50 vezes mais forte do que alguns polímeros adesivos sintéticos. Hu diz que a maioria dos adesivos na produção hoje é bastante rígida, como fita. Mas a nova pesquisa pode levar a adesivos pegajosos suaves usados em coisas como band-aids, fabricação de robôs macios ou até novas maneiras de os drones pegarem objetos.
Christopher Raxworthy, curador do Museu Americano de História Natural, que encontrou muitas novas espécies de répteis e anfíbios no campo, diz que esta pesquisa é emocionante para os herpetologistas. “Trabalhar como esse é tão legal quando você lê sobre isso e começa a entender os mecanismos nesses animais”, diz ele. “Isso é algo que acontece em um instante e, no campo, não é algo fácil de ver. Sempre me impressiona o quão importante é olhar para essas espécies em laboratório em condições controladas”.
Noel diz que planeja eventualmente começar a procurar maneiras de criar novos adesivos com base em línguas de sapos e também espera procurar propriedades semelhantes nas línguas de camaleões (e especialmente como lambem seus olhos sem se machucar). Mas ela diz que trabalhar em sapos no laboratório enfatiza a importância de sua conservação fora do laboratório, já que eles ainda têm muito a nos ensinar.
