Linhas aerodinâmicas complexas geradas pela asa de um mosquito em vôo. Os mosquitos batem suas asas não apenas para permanecer no ar, mas para dois outros propósitos críticos:para gerar som e apontar esse zumbido na direção de um parceiro em potencial, pesquisadores da Universidade Johns Hopkins descobriram. Crédito:Rajat Mittal
Os mosquitos batem suas asas não apenas para permanecer no ar, mas para dois outros propósitos críticos:para gerar som e apontar esse zumbido na direção de um parceiro em potencial, pesquisadores da Universidade Johns Hopkins descobriram.
Suas descobertas sobre a aerodinâmica das asas dos mosquitos podem ter implicações na construção de drones mais silenciosos e no desenvolvimento de métodos não tóxicos para capturar e exterminar as pragas.
Em um artigo de pesquisa publicado em Bioinspiração e Biomimética , uma equipe da Escola de Engenharia Whiting da universidade, Rajat Mittal, um professor de engenharia mecânica, e Jung-Hee Seo, um professor associado de pesquisa, explicar a aerodinâmica e acústica do ritual de acasalamento do mosquito por meio de modelagem de computador.
"As mesmas asas que produzem som também são essenciais para que voem, "disse Mittal, um especialista em dinâmica de fluidos computacional. "De alguma forma, eles precisam fazer as duas coisas ao mesmo tempo. E são eficazes nisso. É por isso que temos tanta malária e outras doenças transmitidas por mosquitos."
A pesquisa de sua equipe mostra que "tudo sobre os mosquitos parece perfeitamente adaptado para realizar essa comunicação baseada em som".
"Assim, "afirma o jornal, "compreender as estratégias e adaptações empregadas por insetos como os mosquitos para controlar seu ruído aeroacústico poderia eventualmente fornecer insights sobre o desenvolvimento de drones silenciosos e outros veículos micro-aéreos bioinspirados."
Além de criar rotores mais silenciosos para drones, Mittal disse que as descobertas provavelmente informarão as pesquisas sobre como o som pode ser usado para interromper o ritual de acasalamento. Isso poderia resultar em métodos não tóxicos para interromper a reprodução e diminuir as populações de mosquitos.
"Continuamos a perseguir esse lado da pesquisa, "disse ele." Na frequência certa, os mosquitos têm dificuldade em voar e não podem completar seu ritual de acasalamento. "
Com um zumbido de alta frequência, o mosquito macho tenta se conectar com o zumbido de baixa frequência de uma fêmea. Para fazer isso, a equipe descobriu que o mosquito deve bater seu longo, asas delgadas em altas frequências, ao mesmo tempo em que as giram rapidamente no final de cada golpe.
Sim, aquele estridente irritante semelhante a uma broca que precede a picada de uma fêmea também é uma serenata vibrante para as antenas de um mosquito macho.
Crédito:Universidade Johns Hopkins
Ao contrário de outros insetos voadores de seu tamanho, Mittal disse que os mosquitos adaptaram sua anatomia e fisiologia de voo para resolver o "complexo problema multifatorial" de tentar voar e flertar ao mesmo tempo.
"Os tons das asas, bem como as forças aerodinâmicas para o voo, são altamente direcionais e os mosquitos precisam controlar ambos simultaneamente para a conclusão bem-sucedida de uma perseguição de companheiro, "os relatórios em papel.
A rápida rotação das asas "gera força de sustentação adicional" para mantê-las no ar, de acordo com a pesquisa. Mas esta mesma rotação também ajuda a direcionar o "tom da asa" para a frente, o que é importante para perseguir parceiros em potencial.
"Se eu estou falando com você e eu viro as costas, voce vai ter dificuldade em me ouvir, "Mittal explicou." Eles têm que ser capazes de direcionar seus sons adequadamente. "
O alcance rápido oscilante e truncado, ou amplitude, é muito mais rápido e mais curto do que os insetos alados de tamanho semelhante, como as moscas-das-frutas. É por isso que os mosquitos, ao contrário das moscas-das-frutas, possuem um "zumbido de tom de asa" que é "particularmente irritante para os humanos, "de acordo com o jornal.
A "asa longa e delgada é perfeita para fazer sons, "Mittal disse." Moscas de fruta, que são semelhantes em tamanho aos mosquitos, têm asas curtas e atarracadas. Além disso, os mosquitos estão batendo as asas em frequências muito mais altas do que as moscas-das-frutas. Há uma razão para isto. As frequências mais altas são melhores na produção de sons. "