A incrível arquitetura das abelhas – exemplo de biomimética

Notícia de 10/9/2020

 

Talvez as abelhas sejam os insetos que mais despertam fascínio e curiosidade. Com exceção da Antártica, elas são encontradas em todos os continentes, em todos os habitats que contêm plantas com flores polinizadas por insetos. Representações de humanos coletando mel de abelhas selvagens datam de 15.000 anos atrás e, inclusive, potes de mel foram encontrados nas tumbas de faraós do Egito como Tutancâmon.

Ainda que geralmente tenhamos uma ideia fixa sobre a aparência das abelhas dos desenhos animados, existem milhares de espécies pelo mundo, com diferentes tamanhos, cores e comportamentos. Há, inclusive, diversos exemplos de abelhas solitárias, muitas sem ferrão e até algumas espécies que sobrevivem saqueando outras colônias mais fracas. Mas algo que tem impressionado pesquisadores é a organização de suas colmeias, que são verdadeiras cidades altamente populosas, com uma eficiência a dar inveja a qualquer planejador urbano.

As sociedades das abelhas são complexas, divididas em castas. Entre as fêmeas, há a abelha-rainha, muito maior que as outras, responsável pela postura de ovos. Há também as operárias, que se dividem para realizar todas as funções na colmeia, como a construção de células de cria, alimentação, coleta de alimento fora da colmeia, defesa e limpeza do ninho. Os machos da colônia são os zangões, em menor número, cuja única função é fecundar a rainha durante o voo nupcial. Essa organização pode ter leves diferenças entre espécies. Por exemplo, a espécie Mirim Droriana, comum no Brasil, sempre mantém uma abelha princesa aprisionada (uma abelha-rainha não fecundada), pronta para exercer a função no caso de morte da abelha rainha. 

Mas quando nos aproximamos das estruturas físicas das colmeias, a variedade de tipologias de construção também é enorme. Enquanto a Apis Melifera estoca mel nos tradicionais favos hexagonais, há espécies que criam verdadeiros arranha-céus de ninhos. A espécie australiana Tetragonula carbonaria, por exemplo, é uma que não possui os conhecidos e temidos ferrões para defesa. Mas isso não quer dizer que não tenham mecanismos de proteção.

A arquitetura no interior de suas colmeias é feito de uma forma que besouros e outros insetos invasores que tentam se infiltrar nos ninhos acabam perdidos no labirinto e mortos cobertos por uma mistura de cera, lama e resina vegetal.

 

 

Particularmente essa espécie tem sido muito estudada por conta dos desenhos observados nas suas colmeias. Cientistas observaram uma variedade de estruturas nos favos de cria em três dimensões que podem ser classificadas em padrões de alvo e espirais, que podem chegar a 20 andares. O que tem despertado a curiosidade dos pesquisadores é como as operárias sabem que tipo de estrutura seguir. De que forma elas têm consciência sobre onde começar a construir a próxima célula e quais as dimensões exatas a seguir, sem um projeto ou um masterplan

 

 

Cada pequena célula circular é uma câmara de ovos, construída por uma abelha operária que ali secreta cera para formar a estrutura. Essa célula é abastecida com comida regurgitada por uma abelha enfermeira e, em seguida, enchida com um ovo pela abelha rainha. Dentro dessas células, as abelhas crescem do ovo até a idade adulta em cerca de 50 dias. Quando a construção da célula é concluída, as operárias passam para a próxima, construindo para fora e para cima em um padrão espiral. Ou seja, quanto mais alto o nível, menor é o raio. 

 

 

Neste artigo publicado no Journal of the Royal Society os cientistas observaram que a morfologia resultante é semelhante ao padrão do crescimento dos cristais. Segundo os pesquisadores, tanto nos cristais quanto nos favos dessa espécie de abelha, o crescimento ocorre em camadas, com cada uma crescendo pela adição de unidades individuais, e ambos podem ser descritos dentro da estrutura matemática dos meios excitáveis. Cristais, fungos viscosos, o cérebro, o coração, osciladores químicos, incêndios florestais e muitos outros sistemas podem funcionar como meios excitáveis.

E, neste caso, as abelhas fazendo seus favos também. Portanto, o que a matemática nos diz é que os processos que conduzem os átomos ou moléculas a se agregarem como um cristal têm a mesma estrutura matemática que os processos que conduzem as abelhas ao construir seus favos, de modo que ambos possuem os mesmos padrões espirais e de alvo. Há uma bela equivalência matemática entre como as moléculas constroem um cristal e como as abelhas constroem um favo”. 

 

 

 

 

Como apontado neste artigo publicado no site Live Science, o pesquisador Julyan H. E. Cartwright viu uma imagem viral dos infames favos de cria alguns anos atrás e imediatamente reconheceu o padrão; na época, ele estava estudando moluscos de madrepérola, cujas conchas iridescentes também revelam estruturas espirais distintas quando vistas ao microscópio eletrônico. Tratam-se de leis ou ordens que parecem reger todo o universo e que os cientistas estão começando a tatear.

Já abordamos nesse artigo o quão importantes são essas pequenas criaturas para a vida no planeta, principalmente à produção da maioria dos alimentos que consumimos. De fato, quando começamos a nos aprofundar cada vez mais na natureza, vemos o quanto ainda precisamos entender sobre ela, sua complexidade e simplicidade. Ao conhecermos mais dos processos, podemos buscar trabalhar de forma mais integrada à natureza, não a explorando de forma indiscriminada e, muitas vezes, arrogante como temos feito historicamente.

Isso pode ser, antes de tudo, um exercício de humildade para os seres humanos. Entender as soluções naturais pode ser um bom caminho para arquiteturas mais sustentáveis.

 

Fonte: Archdaily 

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