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SUBINDO PELAS PAREDES

Texto: Débora Cristina B. M. de O. Santos


A lagartixa-de-parede (Hemidactylus mabouia) é uma espécie bastante conhecida. Comum no dia-a-dia, esta espécie é frequentemente vista andando pelas paredes e teto de nossas casas. Mas você já se perguntou como ela consegue “desafiar” a gravidade?


Hemidactylus mabouia é uma espécie do grupo Gekkota (geckos), que inclui várias espécies capazes de se locomover em superfícies verticais e inclinadas, podendo ficar inclusive de ponta-cabeça. Várias hipóteses já foram formuladas e testadas para explicar a habilidade dos geckos de desafiar a gravidade. Uma das hipóteses, por exemplo, afirmava que estes animais secretam uma substância pegajosa nas patas. Esta e outras hipóteses foram rejeitadas. Hoje sabemos que interações físicas entre os dedos e o substrato são responsáveis pela adesão da lagartixa às diferentes superfícies.


Figura 1: Região ventral dos dedos de Gecko gecko. A) Indivíduo de G. gecko. B) Lamelas. C) Fileiras de setas presentes nas lamelas. D) Uma única seta. E) Cerdas presentes na ponta de uma seta. Autoria: Autumn e Peattie (2002), com modificações.


Na região ventral dos dedos da lagartixa-de-parede, e dos demais geckos, existem estruturas chamadas lamelas. As lamelas são constituídas por minúsculas estruturas queratinosas denominadas setas. As pontas das setas são ainda subdivididas em filamentos chamados espátulas ou cerdas (Fig. 1). Todas essas subdivisões aumentam a área de contato entre os dedos e a superfície, o que é crucial para a adesão. A espécie Gecko gecko, por exemplo, chega a ter milhões de setas em seus dedos.


A adesão desses lagartos às superfícies pode ser muito forte! Se todas as setas de G. gecko forem aderidas a uma superfície, é possível gerar uma força capaz de sustentar o peso de duas pessoas. Dessa forma, menos de 0,04% das setas precisam estar aderidas para sustentar um indivíduo de 50 gramas de G. gecko. De fato, existem evidências de que esses organismos não aderem todas as setas simultaneamente.


A adesão se dá por forças intermoleculares fracas denominadas forças de van der Waals. Entretanto, outros fatores podem intensificar a adesão, como a umidade e o atrito. O modelo de adesão por atrito é, atualmente, o mais adequado para explicar tanto a adesão como o destacamento dos dedos dos geckos de uma superfície. Além disso, existem evidências de que uma camada de lipídios pode atuar na adesão em algumas superfícies por meio de ligações ácido-base. Essa camada de lipídios também previne danos às setas.


A textura do substrato também pode influenciar a adesão dos geckos. A força adesiva é maior em superfícies lisas ou ásperas, enquanto que em superfícies de textura intermediária a força adesiva é menor. Isso acontece, provavelmente, devido à área de contato entre as setas e a superfície ser menor em texturas intermediárias.


A capacidade de adesão dos geckos tem sido amplamente estudada por diversas áreas do conhecimento, como a biologia, a engenharia e a química. Tal capacidade é de especial interesse para a biomimética (bio = vida; mimética = imitação), que é a ciência que estuda o funcionamento dos sistemas biológicos em busca de usar este conhecimento na implementação de soluções a problemas do cotidiano das pessoas. O desenvolvimento de adesivos baseados em geckos, por exemplo, pode ter aplicações em diversas áreas, como na saúde, na robótica e nos esportes. Sendo assim, estudar os seres vivos pode trazer avanços tecnológicos para a humanidade, simplesmente ao tentarmos imitar o que a vida desenvolveu durante o processo evolutivo.


Referências

AUTUMN, K.; PEATTIE, A. M. Mechanisms of adhesion in geckos. Integrative and Comparative Biology, v. 42, n. 6, p. 1081-1090. 2002.

AUTUMN, K.; DITTMORE, A.; SANTOS, D.; SPENKO, M.; CUTKOSKY, M. Frictional adhesion: a new angle on gecko attachment. The Journal of Experimental Biology, v. 209, n. 18, p. 3569-3579. 2006.

HUBER, G.; GORB, S. N.; HOSODA, N.; SPOLENAK, R.; ARTZ, E. Influence of surface roughness on gecko adhesion. Acta Biomaterialia, v. 3, n. 4, p. 607-610. 2007.

PILLAI, R.; NORDBERG, E.; RIEDEL, J.; SCHWARZKOPF, L. Nonlinear variation in clinging performance with surface roughness in geckos. Ecology and Evolution, v. 10, n. 5, p. 2597-2607. 2020.

RUSSEL, A. P.; STARK, A. Y.; HIGHAM, T. E. The Integrative Biology of Gecko Adhesion: Historical Review, Current Understanding, and Grand Challenges. Integrative and Comparative Biology, v. 59, n. 1, p. 101-116. 2019.

SINGLA, S.; JAIN, D.; ZOLTOWSKI, C. M.; VOLETI, S.; STARK, A. Y.; NIEWIAROWSKI, P. H.; DHINOJWALA, A. Direct evidence of acid-base interactions in gecko adhesion. Science Advances, v. 7, n. 21, p. 1-7. 2021.

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