Porque as formigas conseguem carregar muitas vezes o seu próprio peso

Uma formiga a arrastar uma folha, um inseto morto, ou uma migalha muito maior do que ela própria é uma das imagens mais familiares do mundo natural. Mas até que ponto esta força é, na verdade, excecional?

Os números que impressionam

Em situações reais de forrageamento, a maioria das formigas consegue transportar entre 10 a 50 vezes o seu próprio peso corporal — já surpreendente, mas ainda longe do limite absoluto que investigadores da Universidade Estadual do Ohio descobriram.

Num estudo publicado na revista Journal of Biomechanics, os cientistas testaram até onde o pescoço de uma formiga de campo comum norte-americana conseguia resistir antes de se romper, usando uma centrifugadora para simular forças crescentes.

O verdadeiro limite está no pescoço

Os resultados surpreenderam os próprios investigadores: enquanto esperavam que o pescoço da formiga resistisse a cerca de mil vezes o seu peso corporal, a articulação aguentou entre 3.400 e 5.000 vezes esse peso antes de finalmente se romper.

Segundo Carlos Castro, professor de engenharia mecânica e aeroespacial da Ohio State e coautor do estudo, “as formigas são sistemas mecânicos impressionantes — verdadeiramente surpreendentes.”

Porque a física favorece os pequenos

A explicação central para esta força desproporcional está numa lei física conhecida como lei do cubo-quadrado: à medida que um corpo aumenta de tamanho, a sua massa cresce ao cubo, mas a área da secção transversal dos músculos — que determina a força — cresce apenas ao quadrado.

Na prática, isto significa que, quanto mais pequeno é um animal, proporcionalmente mais forte ele tende a ser em relação ao seu próprio peso — um humano do tamanho de uma formiga seria, pela mesma lógica, também notavelmente forte para o seu tamanho.

A engenharia escondida no pescoço

Imagens de micro-tomografia computorizada revelaram uma estrutura de tecido mole na articulação do pescoço, ligada ao exosqueleto rígido da cabeça e do corpo, coberta por texturas microscópicas semelhantes a pequenas saliências e pelos.

Segundo os investigadores, estas estruturas podem ajudar a distribuir o stress mecânico de forma mais eficiente por toda a articulação, evitando que a força se concentre num único ponto vulnerável.

Uma inspiração para a robótica

Os engenheiros por trás do estudo estão agora a explorar se articulações semelhantes poderiam inspirar o design de robôs microscópicos capazes de transportar cargas proporcionalmente pesadas, tanto na Terra como em futuras missões espaciais.

Grande força, pequena escala — não diretamente transponível

Vale a pena um lembrete: esta força extraordinária funciona apenas à escala minúscula de uma formiga. Se uma formiga tivesse o tamanho de um humano, as leis da física trabalhariam contra ela — o seu volume, e portanto o seu peso, cresceria muito mais depressa do que a força dos seus músculos, tornando-a, na realidade, bem menos capaz do que a imaginação popular costuma sugerir.