M4 Locomoção Especializada Vertical

Tópico

A locomoção vertical exige que o animal sustente todo o seu peso corporal enquanto gera a propulsão necessária para se mover para cima.

Para sustentar o peso corporal sem escorregar durante a escalada, o atrito biológico entre os membros e o substrato deve superar a componente do peso paralela à superfície em que o animal está apoiado. Enquanto esse atrito disponível for maior que essa componente do peso, o animal não escorrega. No entanto, se a inclinação se tornar muito íngreme, a componente do peso paralela à superfície eventualmente supera o atrito disponível, e o animal perde a aderência. O ângulo de inclinação no qual essa transição ocorre define a inclinação máxima que o animal pode escalar, e esse atrito biológico disponível varia enormemente dependendo da superfície: de um valor baixo, apenas alguns décimos do peso do animal, em superfícies lisas, a um valor várias vezes maior que o próprio peso do animal quando ele possui garras que se agarram à madeira áspera.

Além da escalada baseada no atrito, outra forma dessa locomoção vertical especializada é a braquiação em gibões, que se balançam de galho em galho. Pendurado em um galho, o gibão se comporta como um pêndulo composto cujo ponto de apoio — o próprio galho — também se move. A velocidade máxima que atinge no ponto mais baixo do seu balanço é obtida pela conservação da energia do ângulo em que soltou o galho anterior. Na braquiação com saltos, o gibão também adiciona fases aéreas entre os galhos, atingindo velocidades entre dez e quinze metros por segundo durante essas fases aéreas.

Manter a postura correta durante essa braquiação, ao nível do galho, requer a correção contínua das perturbações introduzidas pelo próprio balanço. O sistema de controle corrige cada perturbação combinando uma resposta proporcional à magnitude do desvio postural — que atua como rigidez — com uma resposta proporcional à taxa de variação desse desvio — que atua como amortecimento. Essa correção combinada ocorre dentro de 20 a 100 milissegundos após a ocorrência da perturbação.

Além dessa correção postural, os primatas possuem reflexos de preensão que corrigem uma perturbação na mão ou no pé antes que ela comprometa a preensão, com uma latência de 20 a 40 milissegundos. O tempo total de resposta a uma perturbação inclui, sequencialmente, o tempo que o sinal leva para percorrer o nervo, o atraso na sinapse entre o neurônio e o músculo e o atraso na própria ativação muscular, totalizando tipicamente entre 30 e 80 milissegundos. E é precisamente essa latência total que limita a frequência com que o animal pode compensar ativamente perturbações repetidas enquanto sustenta, por meio dessa locomoção vertical, todo o peso do seu corpo.

ID:2612