O milagre do vôo das aves
Do correspondente de “Despertai!” na Austrália
UMA multidão se reúne em Stirling Castle, Escócia, para testemunhar um evento espetacular. Ali, no teto, está um alquimista italiano que anunciou que voaria até a França usando asas especialmente desenhadas, bem dotadas de penas de aves.
Ali vai ele! Mas, onde é que apeia? Ao sopé do castelo, com o fêmur fraturado! Assim terminou uma tentativa, do século 16, de imitar o milagre do vôo das aves.
As pessoas sempre sentiram fascínio pelo vôo das aves. Há cerca de três mil anos, um observador vívido do mundo em seu redor declarou que “o caminho da águia nos céus” era ‘maravilhoso demais’ para ele entender. — Pro. 30:18, 19.
Muitos há muito achavam que, se o homem simplesmente dispusesse de penas, como uma ave, e batesse asas para cima e para baixo, ele poderia voar. No entanto, nos últimos dois séculos, mais ou menos, o homem veio a compreender que as aves são mais maravilhosamente dotadas para o vôo do que anteriormente se imaginava. Este equipamento ímpar inclui suas penas, o formato das asas, os músculos especializados, o formato do corpo, a estrutura óssea e, naturalmente, sua habilidade instintiva de lidar com os muitos fatores variáveis do vôo. O homem aprendeu muito com as aves, e inventou máquinas que podem desajeitadamente imitar o vôo delas. Mas simplesmente não foi feito para voar como elas o foram!
A Necessidade de Voar
O homem, naturalmente, não precisa voar para sobreviver, embora a maioria das aves precisem. São criaturas ativíssimas, exigindo grandes quantidades de alimento. Por exemplo, seus corações batem de 200 a 1.000 vezes por minuto, e têm uma temperatura corpórea entre 39 e 44 graus centígrados. Tem-se calculado que o andorinhão comum talvez voe de 12 a 14 horas diárias, a velocidades de cerca de 65 quilômetros horários num vôo normal de caça. Quando alimenta seus filhotes, tal ave poderá cobrir cerca de 960 quilômetros num dia.
Por curtos períodos, algumas aves podem voar a tremendas velocidades. Os falcões, segundo se sabe, mergulham a cerca de 290 quilômetros horários. Na Índia, cronometraram-se andorinhões de certa espécie voando a cerca de 320 quilômetros horários.
À medida que um observador observa uma ave voar com tanta facilidade, não pode deixar de imaginar: Como é que aves conseguem isso? Como é que conseguem manter-se no ar?
O Segredo do Vôo
Embora não possamos ver o ar ao redor de nós, sabemos que, quando está em movimento, pode ser muito potente. Numa tempestade, as árvores podem ser desarraigadas e os tetos podem ser removidos das casas. Similarmente, o ar que flui ao redor de asas especialmente modeladas duma ave fornece suficiente sustentação para contrabalançar a força da gravidade, e impedir que tal criatura caia ao solo. Sem o efeito do ar em movimento, a ave cairia ao solo como uma pedra.
A asa duma ave foi modelada de tal modo que o ar precisa demorar-se mais a percorrer o topo do que a parte de baixo da asa. Por isso, o ar acima da asa corre mais ligeiro para ‘conseguir alcançar’ o outro, por assim dizer.
Devido à velocidade crescente, o ar de cima da asa é “mais fino” do que o ar de baixo. O ar comprimido “mais grosso” sob a asa exerce maior pressão e empurra a ave para cima, fornecendo a necessária sustentação. Algo similar ocorre quando bebe com um canudinho. Ao chupar no canudo, afina o ar dentro dele. O ar normal, do lado de fora, é então mais grosso e puxa o líquido para cima do canudinho.
O ar que bate na parte inferior da asa duma ave também tende a erguê-la. Ao mesmo tempo, porém, a criatura tem de usar parte de sua força para sobrepujar o efeito da resistência do ar.
Para alçar vôo, uma ave usualmente salta ao ar, batendo as asas. De início, talvez pareça que a ave simplesmente as bate para cima e para baixo. Mas o exame mais de perto revela que este vôo de batidas de asas é muito mais complexo. A ave baixa suas asas para trás, com as penas rigidamente unidas e as asas estendidas, destarte empurrando tanto ar quanto possível. Daí, move as asas para a frente e para cima, com as penas separadas, para permitir a passagem do ar por elas. As asas sã o então puxadas para perto do corpo, de modo que haja um mínimo de resistência do ar.
O movimento das asas fornece a sustentação, bem como a propulsão necessárias para vencer a “resistência” e ganhar velocidade. O movimento da asa duma ave poderia ser comparado a um nadador que nadasse no “estilo borboleta”. Seus braços giram ao redor da junta do ombro, ao lançá-los para a frente através do ar e, então, puxá-los para trás, através da água. O vôo, contudo, é muito mais complexo, envolvendo a rotação da asa e os movimentos relativos de várias partes dela.
Quanto mais rápido a ave voa, tanto mais sustentação virá do ar que assim flui em torno das asas. Tem-se calculado que um pombo assim que alça vôo usa cinco vezes mais energia do que ao atingir o vôo constante.
No caso da maioria das aves maiores, a envergadura aumentada ainda não é suficiente para enfrentar o peso extra e a resistência maior, especialmente ao alçarem vôo. Assim, algumas delas, tais como o pelicano, correm no solo alguns centímetros e ganham velocidade para alçar vôo. Outras, tais como os abutres, pousam numa árvore ou cerca e, então, por saltarem dali, ganham suficiente velocidade por meio da força de gravidade para que suas asas lhes forneçam a sustentação.
A ave mais pesada que consegue voar é o cisne-trombeteiro, que pesa até 18 quilos. As aves pesadas são limitadas quanto à quantidade de batidas de asas que podem realizar, devido ao estrênuo esforço envolvido. No entanto, isto não restringe sua habilidade de voar, pois são mestres de outra forma de vôo.
Ascender e Planar
As grandes aves conseguem voar durante horas, a grandes distâncias, sem sequer fazer um só movimento com as asas, devido à sua utilização das correntes aéreas. Para ilustrar o que são tais correntes, podemos utilizar a experiência comum. Sempre que coloca a mão acima de algo quente, poderá sentir o ar quente em ascensão. Similarmente, quando o sol aquece a terra, algumas áreas se aquecem mais do que outras, dependendo da natureza da superfície. Isto faz com que o ar acima das superfícies ascenda, produzindo forte corrente de ar, embora, no solo, tudo pareça bem parado. Tais correntes ascendentes, chamadas “termais”, são bolhas em forma de rosca, de ar quente, e, segundo se sabe, ascendem a alturas de 3 quilômetros.
Outro modo de se produzir uma corrente ascendente é quando o vento assola uma colina ou montanha. O vento é forçado a subir pela encosta da montanha, e este movimento do ar continua além do cume.
Quando uma ave encontra uma corrente ascendente que sobe a uma taxa mais rápida do que a ave desceria, poderá “montá-la”, usualmente fazendo círculos ao prosseguir, para acompanhar o ar ascendente. Como uma vela, as asas estendidas captam uma corrente ascendente. Assim, as aves podem ganhar altitude sem, virtualmente, fazer esforço algum. Este tipo de vôo é chamado “ascensão”.
Ligado a este, há o vôo “planador”, em que a ave desce com suas asas estendidas e todas as superfícies expandidas, para reduzir a descida. As melhores planadoras podem percorrer uma distância de cerca de 20 vezes as altitudes a partir das quais começaram a descer.
As aves planadoras, tais como os abutres, as gaivotas, os pelicanos, os gaviões e as águias, podem percorrer amplas distâncias com pouquíssimo esforço, por ascenderem em uma corrente ascendente e então planarem até que alcancem outra. Pelo movimento das asas, conseguem apenas planar na mesma altura numa corrente ascendente, ou mudar da planagem para a ascensão em um instante. Há variedades de aves que podem, deste modo, voar a velocidades de 40 a 80 quilômetros horários na maior parte do dia, destarte conservando sua energia. Usualmente se pode dizer quando as aves usam tal tipo de vôo, pois elas farão círculos por algum tempo, ao passo que sobem, e então passarão para uma planagem longa e reta.
Aves tais como os albatrozes são peritas em enfrentar os ventos fortes sobre o oceano. Tendo o vento por trás, o albatroz começa com longa planagem em direção à superfície da água, ganhando velocidade. A alguns metros da água, volta-se para a direção do vento e é soerguido por ele, ganhando altitude, mas perdendo velocidade. Daí, vira-se e começa de novo o ciclo. Por ajustar-se às distâncias percorridas em qualquer parte deste ciclo, a ave pode voar em qualquer direção desejada. Por meio desta técnica, o albatroz-real, por exemplo, pode voar a uns 80 a 110 quilômetros horários por longos períodos. O único esforço exigido é que a ave tem de manter as asas estendidas e, ocasionalmente, batê-las uma ou duas vezes.
Visto que bater asas exige grandes doses de energia, as aves grandes utilizam a ascensão e a planagem sempre que’ podem. Batem asas principalmente para ir de um poleiro para outro, e para ajudá-las na decolagem. Tais aves só batem asas de uma a três vezes por segundo, ao passo que a maioria dos pássaros canoros batem asas duas vezes mais rápido. Um colibri, com apenas 5 centímetros de comprimento e pesando apenas 3 gramas, bate asas de 60 a 70 vezes por segundo. Pode planar como um helicóptero e é o único pássaro que pode, em realidade, voar para trás.
A Arte de Dar Voltas e Pousar
O controle que as aves mantêm no ar é surpreendente. Podem dar voltas por baterem uma asa mais rápido que a outra. Isto também faz com que a asa seja erguida, habilitando a ave a fazer uma curva bem fechada. As penas da cauda também desempenham seu papel nisso. Em adição, ajudam a fornecer o equilíbrio e atuam como freio, quando necessário. O modo como as aves chegam e partem, evitando os ramos de árvores e colisões de perto umas com as outras, mostra que são, deveras mestres do ar.
No que tange ao pouso, as aves possuem todos os essenciais para realizar pousos quase que incrivelmente perfeitos. Uma ave tem de considerar sua altitude, velocidade e direção, e qualquer corrente de ar, de modo que não atinja o solo com muita força nem tombe ao pousar. Algumas aves mais pesadas têm de correr alguns centímetros (ou cerca de um metro) para manter seu equilíbrio.
As aves usam com perícia as asas e também suas caudas para reduzir a velocidade e controlar seu pouso, habilitando-as a descer num ramo de tal modo que mal o sacuda. Trata-se duma acrobacia e tanto, quando se considera a velocidade com que se aproximam de seu lugar de pouso. às vezes, as aves realmente batem asas na direção oposta ao vôo, para frear rapidamente.
Maravilhosamente Modeladas
Que as aves foram modeladas para o vôo é mui evidente quando se considera sua estrutura óssea e sua cobertura. Possuem um braço que se ajusta à junta do ombro, e um antebraço composto de dois ossos. Devido à forma em que os ossos são soldados, movem-se livremente para cima e para baixo e também podem girar. O esterno das aves, ao invés de ser achatado, como é o nosso, é modelado como a quilha dum bote. Isto fornece uma grande área para os músculos especializados e extremamente potentes de vôo, ligados de ambos os lados do esterno.
Os próprios ossos são modelados de forma ideal. São mormente tubos de paredes finas, ou, no caso das aves maiores, são delicadamente reforçados por dentro. Como resultado, os ossos suprem apoio leve, todavia, extremamente vigoroso. À guisa de exemplo, o inteiro esqueleto do alcatraz ou fragata, com uma envergadura das asas de dois metros, talvez chegue a pesar apenas 113 gramas. Os ossos maiores contêm sacos aéreos. Estes sacos são ancilares, ou subsidiários, aos pulmões e, conforme necessário, fornecem uma reserva adicional de oxigênio para manter a alta taxa de atividade da ave.
As penas, também, são maravilhosamente modeladas. A ave poderá ter de 2.000 a 6.000 delas. Cada pena é dotada de centenas de barbas que saem do eixo principal, e toda barba possui centenas de filamentos ou bárbulas que se ramificam em ainda menores cílios, semelhante a anzóis. Calcula-se que uma única pena de pombo, de 15 centímetros, tenha cerca de 990.000 bárbulas e milhões de cílios. Todos se entrecruzam para formar uma superfície apoiadora mui eficaz, à prova de ar, que é leve, retém o calor e é à prova de água. As penas também guarnecem uma grande área aumentada da asa, com pouquíssimo peso adicional.
Há três tipos principais de penas de asas. As maiores, as primárias, inserem-se ao redor das pontas da asa, e são importantíssimas para as manobras laterais, bem como para o bater asas. As primárias nas aves de rapina passam a ter menor largura à meia distância Pelo que parece tais aves podem ascender ao ar num angulo muito mais íngreme, graças a isso, habilitando-as a utilizar melhor as correntes naturais de ar. As penas secundárias são presas no antebraço, e as terciárias ou escapulares ao braço Estes diferentes tipos de penas têm seus papéis importantes no vôo.
Milagre ou Acaso Cego?
Apenas um breve exame do vôo das aves faz com que a pessoa pare e pense. O homem tem conseguido imitar alguns aspectos do vôo das aves, depois de muitas décadas de intensivo desenho, experimentação e análise inteligente. Ainda assim, tem de confiar em instrumentos sofisticados para fazer o que as aves fazem ainda melhor por instinto. Embora o homem possa produzir planadores e, agora, jatos supersônicos, não tem conseguido imitar com precisão o bater de asas duma ave, que pode produzir tanto a propulsão como a sustentação. Como poderia ter-se originado o vôo das aves, que depende de tantos fatores complexos?
Alguns afirmam que as aves, de algum modo, evoluíram dos répteis, as escamas se transformando lentamente em penas. Apontam para o fóssil duma ave antiga, chamada Archaeopteryx, que possuía dentes e longa cauda óssea, e afirmam tratar-se do “elo que faltava”. No entanto, vários aspectos críticos são ignorados. Répteis têm sangue frio e são amiúde vagarosos, ao passo que as aves têm sangue quente e se acham entre as criaturas mais ativas da terra. O vôo depende de muitos fatores coordenados, existentes a um só tempo.
É digno de nota que o Archaeopteryx já possuía asas plenamente desenvolvidas, perfeitamente dotadas de penas (e não de escamas semi-desenvolvidas em penas), e tinha pés especiais, equipados para empoleirar-se. As proporções relativas da cabeça e da caixa craniana são as duma ave, e são bem diferentes das dos répteis. Assim, o Archaeopteryx não evoluiu dum réptil para uma ave.
Por certo, a habilidade de voar não pode ser atribuída ao mero acaso. O estudo ponderado fornece evidência convincente de que o vôo das aves tem origem divina. Tudo a respeito das aves — seus corpos aerodinâmicos, suas asas grandes e leves, sua estrutura especial do corpo, e todo o instinto necessário para lidar com a complexidade do vôo — indica um Arquiteto inteligente, muito Superior ao homem. Sim, nossa reverência deve ser dada a Este, a Jeová Deus, pelo milagre do vôo das aves. — Sal. 148:1, 7, 10.
[Diagrama na página 21]
(Para texto formatado, veja a publicação)
ar em movimento
sustentação
resistência
gravidade
forças que operam sobre a asa duma ave
[Diagrama na página 22]
(Para texto formatado, veja a publicação)
ascensão termal
planagem
ascensão termal