A11 Danos e compensação nas asas

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O inseto voador depende de toda a superfície de suas asas para gerar a sustentação que suporta seu peso no ar. Quando um inseto sofre danos nas asas — por predação parcial, colisão ou abrasão — a área de superfície disponível é reduzida, e essa redução na área da asa diminui diretamente a sustentação que o inseto pode gerar: quanto maior a porção da asa perdida, menor a sustentação resultante.

Diante dessa perda de sustentação, o inseto ativa uma resposta compensatória: aumenta a frequência com que bate as asas e, ao mesmo tempo, modifica a amplitude do batimento e o ângulo de ataque com que cada asa corta o ar. Esse ajuste combinado de frequência, amplitude e ângulo permite que o inseto recupere parte da sustentação que a área da asa danificada não consegue mais fornecer sozinha.

Quando o dano na asa não afeta ambas as asas igualmente, mas atinge apenas uma, a assimetria entre a asa danificada e a intacta gera um momento de rolamento resultante que faz com que o inseto gire em torno de seu próprio eixo em pleno voo. Para evitar essa rotação indesejada, o sistema de controle neuromuscular do inseto intervém ativamente, ajustando a amplitude relativa de cada asa — batendo com mais força a asa que produz menos sustentação e moderando a outra — até neutralizar o momento de oscilação que causou o dano assimétrico.

Essa frequência aumentada de batimento das asas com a qual o inseto compensa a área da asa perdida não é gratuita nem proporcional: a frequência compensatória aumenta com a raiz quadrada da razão entre a área danificada e a área original da asa, de modo que recuperar mesmo uma fração moderada de sustentação requer um batimento de asas significativamente mais rápido. E como o custo energético dos batimentos de asas aumenta com o cubo dessa frequência, um aumento moderado na frequência de batimento das asas faz com que o custo energético aumente muito mais rapidamente do que a sustentação recuperada: a compensação que o inseto alcança, portanto, tem um custo metabólico desproporcionalmente alto.

A magnitude dessa capacidade compensatória tem um limite observável: estudos realizados com borboletas mostram que um inseto pode perder até quarenta por cento da área de sua asa e ainda manter o voo, embora esse voo exija um gasto de energia consideravelmente maior do que o de um inseto com asas intactas. Essa margem de tolerância não é infinita, mas mostra até onde o mecanismo compensatório pode ir antes de deixar de ser suficiente.

Além dessa margem está o limite de viabilidade do inseto: a fração máxima de dano às asas que o inseto pode tolerar antes que nem o aumento da frequência de batimento nem o ajuste da amplitude e do ângulo de ataque sejam suficientes para gerar a sustentação necessária para suportar seu próprio peso. Além desse limite, o inseto não consegue mais voar e toda a cadeia compensatória — desde o aumento inicial na frequência de batimento até o maior gasto de energia que esse aumento exige — perde sua função, porque não atinge mais seu objetivo: manter o inseto no ar apesar dos danos às suas asas.

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