Um robô revela como alguns peixes se deslocam fora da água

Descoberta de um padrão universal de movimento

Uma ampla gama de espécies de peixes não aparentadas desenvolveu de forma independente o mesmo padrão básico de marcha, que imita um movimento de natação em terra. Esse achado foi descoberto por uma equipe de pesquisadores que criou um robô 'peixe andador' em combinação com modelos computacionais baseados em observações.

A equipe liderada pela Universidade de Cambridge denominou esse padrão 'marcha ondulante em trípode' e demonstrou com um pequeno robô que é o mais eficiente para esses animais. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications.

Como funciona a marcha ondulante em trípode?

A marcha ondulante em trípode é mecanicamente simples e consiste em ancorar o corpo com uma nadadeira dianteira ou a cabeça, enquanto se utiliza a cauda para impulsionar o corpo para frente em torno desse ponto de ancoragem.

A equipe criou um modelo computacional baseado nos movimentos do bichir cinzento (Polypterus senegalus) e as simulações sugeriram que as espécies compartilham os mesmos princípios básicos de movimento. O próximo passo foi construir um robô peixe para validar esses resultados, com o qual também se demonstrou que a marcha continua funcional em uma ampla variedade de formas corporais.

Validação experimental do padrão ótimo

Michael Ishida, um dos pesquisadores do projeto, explicou:

'Testamos todo tipo de formas de andar com o robô e todas as outras que testamos eram mais lentas. Toda vez que mudávamos a forma como o corpo se dobrava, ou a sequência em que se dobrava, o resultado era pior'

Para Ishida 'foi surpreendente que o padrão de movimento ótimo na simulação e no robô coincidisse com o que os peixes realmente fazem'. Os autores sugerem que essa convergência no estilo de locomoção reflete limitações mecânicas comuns a todas as espécies, mais do que uma origem ancestral compartilhada.

Uma vantagem evolutiva fundamental

O deslocamento em terra desses peixes pode parecer desajeitado e destituído de coordenação, mas é uma das soluções mais antigas da vida para um problema: como escapar de predadores ou se deslocar de um habitat para outro sem ter membros especializados.

Embora sejam muito mais eficientes na água, dispor de um modo adicional de locomoção que podem utilizar quando necessário representa uma vantagem evolutiva significativa. Como destacou Ishida:

'Se você tem a capacidade de caminhar pela terra e seu predador não, então você pode escapar e, com sorte, o predador seguirá seu caminho. Além disso, dá a oportunidade de se deslocar de um ambiente de águas rasas para outro'

Implicações para a paleontologia

O pesquisador colaborou com biólogos e paleontólogos para estudar como caminham os peixes modernos e se esses resultados poderiam ser utilizados para ajudar a determinar como os peixes antigos fizeram a transição da água para a terra.

Os futuros trabalhos nessa área poderiam ser aplicados a peixes fósseis como o Tiktaalik, um importante elo fóssil na transição da água para a terra. Uma combinação similar de modelos computacionais e robótica poderia ajudar a determinar como essas espécies antigas começaram a caminhar pela terra, abrindo novas perspectivas no estudo da evolução animal.