Um dos espetáculos mais fascinantes da natureza é contemplar a incrível diversidade de criaturas vivas que podem planar ou voar. Ao longo da história, a humanidade tem sido fascinada pelas aves em pleno voo. Haverá visão mais majestosa do que a águia planando bem alto no céu? Desde os tempos antigos, a imaginação e os sonhos dos homens voltaram-se para o céu, e temos desejado voar tão livremente quanto os pássaros.
É notável que existam mais de 10.000 espécies de aves, mas não são apenas os pássaros na natureza que podem voar. Também vemos centenas de insetos voadores, morcegos, que são mamíferos voadores, e há répteis e peixes que conseguem planar. Os moluscos não são exceção. A lula-de-Humboldt salta alto sobre a superfície da água como um peixe voador, expelindo jatos de água que lhe servem de propulsão. Isso seria uma visão assustadora, mas a lula voadora provavelmente está tentando escapar de um predador.
Para compreender plenamente o voo, é necessário estudar a aerodinâmica, a aeroelasticidade, a estabilidade ao esforço1 e à flambagem2 em estruturas leves, a propulsão e a transferência de energia, bem como a teoria dos sistemas de controle. Se aplicarmos a engenharia moderna ao estudo do voo, ficamos maravilhados com as habilidades de voo das aves, insetos e mamíferos que vemos na natureza.
- 1. Tensão (ou esforço): A força de resistência de um corpo que atua para manter sua forma original quando submetido a forças externas, como compressão ou torção.
- 2. Flambagem: Fenômeno em que uma coluna ou placa submetida a pressão axial se deforma ou se encurva ao ultrapassar um determinado limite.
Na verdade, grande parte da tecnologia avançada de hoje é resultado do grande desejo da humanidade de voar. As primeiras tentativas de construir máquinas voadoras foram tentativas rudimentares de copiar o que os homens observavam na natureza. No início do século XX, as habilidades básicas em motores, materiais e teoria das asas haviam se desenvolvido o suficiente para permitir o primeiro avião autopropulsionado. Embora possa parecer que, hoje, após mais de um século de intenso desenvolvimento ao redor do mundo, nossas aeronaves sejam mais avançadas que a natureza, descobrimos que não é esse o caso.
Uma das cenas mais impressionantes da natureza é observar o beija-flor pairar no ar e mover-se habilmente de flor em flor para sugar pequenas gotas de néctar. Atualmente, com o uso da fotografia em alta velocidade, podemos ver o movimento das asas do beija-flor, que batem 50, 60 ou até 80 vezes por segundo — tão rapidamente que é criado um som semelhante a um zumbido. O beija-flor em voo tem o metabolismo mais alto que qualquer animal. Sua frequência cardíaca pode chegar a 1.260 batimentos por minuto e sua respiração pode atingir até 250 respirações por minuto. Para sustentar esse metabolismo, o beija-flor precisa consumir o equivalente ao seu próprio peso em néctar por dia e armazena apenas o suficiente para sobreviver até o dia seguinte. Em outras palavras, os beija-flores vivem mantendo-se apenas no estado mínimo necessário para não morrer de fome.
Cada aspecto da vida de um beija-flor é uma maravilha. Recentemente, uma equipe de pesquisa da Universidade de Stanford conduziu um estudo comparando o funcionamento das asas dos beija-flores com o das hélices de micro-helicópteros. Ele utilizou o micro-helicóptero mais sofisticado disponível, com tamanho semelhante ao de um beija-flor. O pesquisador girou as asas de 12 espécies de beija-flores em um aparelho projetado para testar a aerodinâmica de hélices de um helicóptero. Câmeras registraram o fluxo de ar ao redor das asas, e sensores sensíveis mediram a sustentação3 e o arrasto4 das asas em diferentes velocidades e ângulos. Mesmo girando como um helicóptero, em vez de bater, as asas do beija-flor se destacaram. Uma espécie — o beija-flor-de-anna — foi 27 por cento mais eficiente do que as hélices altamente engenhosas do micro-helicóptero.
- 3. Sustentação: Força que atua perpendicularmente à direção do movimento de um objeto que se desloca dentro de um fluido. A força de sustentação exercida sobre a asa permite que o avião voe.
- 4. Arrasto: Força de resistência que um objeto sofre ao se mover dentro de um fluido.
Ao assistir a um vídeo em alta velocidade de um beija-flor pairando no ar, podemos ver a perfeição de sua habilidade de controle de voo. Embora as asas batam em uma velocidade incrível, a cabeça do beija-flor permanece completamente imóvel, permitindo que ele sugue o néctar da flor o mais rapidamente possível. Os beija-flores conseguem até voar para trás. Uma equipe de engenheiros aeroespaciais, mesmo trabalhando por anos, não consegue projetar um sistema de controle de voo que iguale o do incrível beija-flor.
Muitas aves precisam migrar todos os anos para sobreviver às mudanças das estações. A migração das aves revela a otimização do design e da integração de sistemas que só são vistos na natureza.
Todo mundo que já observou um bando de gansos-canadenses migrando percebeu a formação em “V” característica do grupo. Esse padrão permite que o bando gaste 70% menos energia durante uma longa migração. Embora cada ganso seja um excelente voador individualmente, suas habilidades parecem ser maximizadas ao aproveitarem os benefícios da formação em V. Quando a ave líder bate as asas, um vórtice de ar descendente é gerado pelas pontas de suas asas. No entanto, nas regiões adjacentes atrás da ave líder, há ar ascendente. Ao posicionar-se de forma ideal atrás da ave líder e ajustar o batimento de asas para estar em sincronia com ela, as aves que vêm atrás usam muito menos energia. Naturalmente, a ave líder se cansa mais rapidamente, então a posição de liderança é revezada, para que o esforço seja compartilhado igualmente entre todas as aves do bando.
Observadores de aves há muito sabem que um pequeno pássaro cantor da floresta boreal, conhecido como Mariquita-de-perna-clara (blackpoll warbler), parte da região da Nova Inglaterra, nos Estados Unidos, e do leste do Canadá a cada outono, migrando para a Venezuela e a Colômbia, na América do Sul. No entanto, a rota exata da migração era desconhecida. Esses pássaros eram avistados em Porto Rico, Cuba e nas Grandes Antilhas durante a migração, mas parecia impossível que pudessem voar diretamente sobre o Oceano Atlântico, devido à enorme distância. Durante o voo, esses pássaros não poderiam comer, nem beber, nem pousar. Cair no oceano significaria morrer.
Essa questão foi esclarecida pela equipe do professor Bill DeLuca, da Universidade de Massachusetts. O professor DeLuca e sua equipe conseguiram anexar um minúsculo rastreador de apenas 0,5 grama nas costas do mariquita-de-perna-clara. Com a mudança das estações, alguns mariquitas-de-perna-clara retornaram, e os dados analisados dos geolocalizadores comprovaram que esses pequenos pássaros atravessaram o oceano Atlântico de uma só vez. Eles percorreram uma distância de 2.300 a 2.800 quilômetros em apenas 2 a 3 dias. O professor DeLuca descreveu isso como o voo transatlântico sem escalas mais longo já registrado na história do estudo de passeriformes, chamando-o de algo “quase impossível” e impressionante.
Voos de longa distância como os do mariquita-de-perna-clara exigem um equilíbrio preciso entre o metabolismo da ave e a aerodinâmica. Cada espécie de ave tem uma velocidade ideal para voar. Voar devagar consome muita energia, assim como voar na velocidade máxima. Para sobreviver à extraordinária migração de mais de 2.300 km, cada mariquita-de-perna-clara precisa voar na velocidade ideal para conservar energia. Se o mariquita-de-perna-clara na dianteira gastar apenas 1% a mais de energia durante o voo, o grupo inteiro acabará caindo e morrendo 23 quilômetros antes de alcançar a ilha de descanso. Além disso, todas as aves migratórias têm uma capacidade de navegação impressionante. De alguma forma, mesmo em sua primeira migração, os pássaros conseguem encontrar seu lar de inverno, mesmo nunca tendo estado lá antes. Isso ainda não é totalmente compreendido pela ciência.
Um equilíbrio perfeito criado pelo metabolismo, pela forma do corpo, pela organização do grupo e pelos sentidos especiais. Isso revela que todas as aves, insetos voadores e morcegos são testemunhas da grande criação de Deus. Cada aspecto de cada uma dessas milhares de criaturas voadoras deve estar perfeitamente ajustado. Se houver qualquer desvio, por menor que seja, desse estado otimizado, o resultado será, sem dúvida, a morte. Somente Deus pode conceder a tantas formas de vida tão diversas a capacidade de voar. Estejamos encantados, observando o incrível balé do beija-flor, ou frustrados, abanando as mãos inutilmente contra uma mosca ágil ou um mosquito incansável — devemos ficar maravilhados diante da criação de Deus.
Por meio do milagre dos milhares de pássaros, insetos e mamíferos que podem voar, podemos perceber que cada criatura na Terra, seja majestosa ou comum, foi perfeitamente projetada para seu papel na natureza. Apenas Deus tem a capacidade de criar tudo de forma perfeita. Por isso, devemos crer que Deus existe e seguir o plano que ele tem para nós.
As aves migratórias devem seguir um caminho projetado especialmente para elas chegarem ao seu destino. Da mesma forma, nós também devemos seguir a perfeita providência da salvação de Deus para alcançar o destino de nossa jornada: o reino dos céus.