A25 Envelhecimento de cogumelos

Tópico

As cerdas adesivas do inseto não permanecem intactas para sempre: elas envelhecem ao longo do tempo por meio de três vias distintas que atuam simultaneamente — a oxidação da cutícula proteica que as cobre, a contaminação que se acumula em sua superfície com o uso e a fadiga mecânica que desgasta a estrutura das cerdas a cada ciclo de contato.

A oxidação da cutícula proteica aumenta a ligação cruzada entre as proteínas que a compõem, criando mais ligações cruzadas entre elas. Esse aumento na ligação cruzada eleva o módulo de Young da cutícula, endurecendo-a. Essa reação de endurecimento segue a cinética de Arrhenius, tornando-a altamente sensível à temperatura: em condições quentes, o envelhecimento da cutícula acelera tanto que pode reduzir a vida útil das cerdas adesivas em várias ordens de magnitude em comparação com condições frias.

Uma cutícula endurecida por essa reticulação torna o cogumelo pegajoso mais rígido, e um cogumelo mais rígido se adapta menos bem à rugosidade da superfície sobre a qual o inseto caminha, reduzindo tanto a área de contato real que o cogumelo consegue estabelecer quanto a adesão que depende desse contato.

A contaminação acumulada na superfície do cogumelo pegajoso age de acordo com a cinética de saturação de primeira ordem, o que significa que ela não prejudica a adesão na mesma proporção o tempo todo: as primeiras horas de uso são as mais prejudiciais à adesão, enquanto a contaminação adicional que se acumula posteriormente causa danos progressivamente menores. O endurecimento oxidativo e a contaminação acumulada não prejudicam a adesão do cogumelo de forma independente; em vez disso, a função de adesão líquida do cogumelo combina ambos os efeitos multiplicativamente, e não aditivamente: quando a cutícula já está endurecida e também contaminada ao mesmo tempo, a adesão se degrada mais rapidamente do que qualquer um dos mecanismos faria se atuasse isoladamente.

Diante desse envelhecimento combinado, o inseto não se baseia no reparo de cerdas adesivas já danificadas: ele resolve o problema biologicamente por meio de mudas periódicas, que renovam completamente o sistema adesivo do inseto e restauram as cerdas adesivas à sua condição original, sem a reticulação acumulada pela oxidação ou a contaminação acumulada pelo uso. A frequência com que o inseto precisa trocar de pele depende do número de estágios de desenvolvimento e da duração de cada um, e essa frequência de renovação é inversamente proporcional à degradação acumulada que o inseto pode tolerar: quanto menor a degradação que ele pode tolerar antes de perder a adesão necessária, mais frequentemente ele precisa trocar de pele para manter suas cerdas adesivas em sua condição original.

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