A língua delgada do beija-flor tem sido mal compreendida há mais de 180 anos, um novo estudo encontra.
Desde 1833, os cientistas pensavam que as línguas do beija-flor usavam a acção capilar – um fenómeno em que o líquido flui através de áreas estreitas, mesmo trabalhando contra a gravidade – para se diluir o néctar floral. Os pesquisadores tiveram essa idéia intrigante (mas errada) porque as aves têm longos bosques em suas línguas que parecem cilindros abertos, disse Alejandro Rico-Guevara, principal pesquisador do novo estudo e associado de pesquisa de morfologia funcional da Universidade de Connecticut.
Mas a ação capilar é lenta, pelo menos pelos padrões do beija-flor. Usando vídeos de alta velocidade, os pesquisadores do novo estudo determinaram que as línguas do beija-flor atuam como microbombas elásticas, permitindo que as aves se alimentem em velocidades rápidas, disse Rico-Guevara.
A maioria das pessoas está familiarizada com bombas simples – a palhinha de bebida, por exemplo. Quando se bebe uma bebida através de uma palhinha, as pessoas contorcem as bochechas para criar um vácuo na palhinha e sugar o líquido, disse Rico-Guevara.
A língua do beija-flor funciona de forma um pouco semelhante, mas sem vácuo. Depois de zipar em direção a uma flor, o beija-flor achata sua língua esticada, e “a língua comprimida permanece achatada até entrar em contato com o néctar”, escreveram os pesquisadores no estudo. “Após o contato com a superfície do néctar, a língua se forma preenchida inteiramente com néctar”
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Para puxar o néctar, o topo da língua (a parte mais próxima da boca) se dobra, de modo que não é mais plana, e esta dobra armazena energia elástica, disse Rico-Guevara. Essa energia ajuda a extrair o néctar da flor e a entrar na boca do pássaro, disse ele.
“Mostramos que a língua funciona como uma microbomba elástica”, disseram os pesquisadores. “O fluido na ponta é conduzido para dentro das ranhuras da língua por forças resultantes da reexpansão de uma secção colapsada” da língua mais perto da boca.
Esta técnica rápida permite ao pássaro drenar entre cinco a 10 gotas de néctar de uma flor em 15 milissegundos (cerca de 100º de segundo), disse Rico-Guevara.
Flores transparentes
A montagem da experiência levou cinco anos, disse Rico-Guevara, e envolveu a construção de “flores” que os pesquisadores poderiam investigar.
“Quando a conta vai dentro de uma flor, você não vê o que está acontecendo dentro de nada”, disse Rico-Guevara ao Live Science. “Meu primeiro desafio foi fazer flores transparentes.”
Ele usou pequenos tubos de vidro, encheu-os com néctar artificial e instalou as câmeras de vídeo de alta velocidade perto dos tubos. Essa configuração foi repetida em vários lugares, incluindo Connecticut, Texas, Califórnia, Equador, Colômbia e Brasil.
“Eu tentei conseguir o maior número possível de beija-flores diferentes”, disse Rico-Guevara. “Não apenas para conseguir espécies diferentes, mas os loucos, os extremos, apenas para poder generalizar o que acontece” quando eles se alimentam.
No total, ele filmou 96 beija-flores, que incluía 32 aves de 18 espécies lambendo o néctar artificial dos tubos transparentes.
Os pesquisadores passaram horas examinando as filmagens. Em 2011, eles publicaram um estudo explicando que a língua do beija-flor não é um tubo capilar, mas funciona através da retenção de líquido. No entanto, eles ainda não sabiam exatamente como funcionava. No novo estudo, os pesquisadores explicaram que a língua é uma pequena bomba que pode puxar o néctar.
Rico-Guevara desenvolveu dois modelos de computador com Tai-Hsi Fan, professor associado de engenharia mecânica e especialista em dinâmica de fluidos na Universidade de Connecticut, para determinar como a língua do beija-flor funciona. Um modelo representava a ação capilar, e o outro emulava a microbomba elástica.
“Traduzimos todas as peças em matemática para criar previsões que pudéssemos testar”, disse Rico-Guevara. “A partida foi realmente ótima com a microbomba elástica, então ficamos muito felizes”
Os modelos mostraram que se os beija-flores usassem a capilaridade na natureza, eles teriam que diminuir a velocidade, disse ele. O método da microbomba elástica permite aos beija-flores lamberem uma flor até 20 vezes por segundo, ou a 20 hertz.
“Mas se eles estivessem usando capilaridade, eles teriam que diminuir a velocidade para 5 hertz”, disse Rico-Guevara. “O que ainda é bastante rápido, mas quando você está lá fora e tem tanta pressão, cada milissegundo conta”.
A descoberta pode levar os cientistas a dar uma segunda olhada na pesquisa do beija-flor existente. Por exemplo, estudos anteriores sugeriram que algumas flores desenvolveram néctar diluído, que é mais fácil para os beija-flores consumirem via ação capilar do que o néctar concentrado.
Mas se os beija-flores não usam ação capilar, então não está claro porque certas flores têm néctar diluído, disse Rico-Guevara. (Os níveis de diluição não importam muito para o método de micropump elástico, disse ele.)
“Precisamos desenvolver os modelos novamente e ver porque essas flores têm essas concentrações em geral”, disse Rico-Guevara.
O estudo será publicado online quarta-feira (19 de agosto) na revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
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