sábado, 28 de setembro de 2013

Ouvindo o Movimento


Você pode nunca ter se perguntado como nosso aparelho auditivo consegue captar as ondas sonoras... vamos pensar juntos?
O que é o som? Nada mais do que uma onda mecânica que se propaga longitudinalmente, formando regiões onde as partículas do meio se comprimem, e regiões onde estas estão mais dispersas. 

Modo como a onda longitudinal se propaga.
Imagem disponível em:
http://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/lw.cfm

Então estas compressões e descompressões chegam diretamente ao cérebro, correto? 
Errado! Entre a produção do som, a propagação da onda e a interpretação pelo cérebro, está um complexo sistema de captação e transmissão da informação.
 O aparelho auditivo é composto por três porções,  genericamente chamadas de Ouvido externo, Ouvido médio e Ouvido interno. Após passar pelo ouvido externo, que a amplifica, a onda sonora atinge a membrana do tímpano, que vibra e move os ossículos Martelo, Bigorna e Estribo. O estribo transfere as vibrações ao complexo Labitrinto-Cóclea, que estão preenchidos de fluido. 

Aparelho auditivo em detalhes.
Imagem disponível em:
http://saude.culturamix.com/doencas/a-perda-de-audicao-neurossensorial
Neste momento, a onda mecânica que foi gerada, amplificada no ouvido externo, transmitida do meio aéreo, depois transmitida por um fluido, precisa alcançar o cérebro para ser interpretada. Entram em cena as células capazes de converter a resposta ao estímulo mecânico em impulso nervoso: as Células Ciliadas.

1) micrografia de células ciliadas, estereocílios saindo dos ápices celulares; 2) esquema de uma célula ciliada, com detalhe dos neurônios receptores do sinal.
Imagens modificadas das originais em:
http://www.cochlea.eu/po/celulas-ciliadas/celulas-ciliadas-externas

Estruturas chamadas e estereocílios, localizados nos ápices das células ciliadas, como mostrado na imagem acima, respondem diretamente à onda sonora. São diversos estereocílios em cada célula ciliada, e eles são flexíveis e se movimentam em conjunto.
O movimento dos estereocílios estimula a abertura de canais iônicos da membrana da célula ciliada, despolarizando-a, e então o neurônio associado à célula recebe o impulso nervoso e o transmite ao cérebro, onde o mesmo é interpretado como som. 

Referência em 00:50

Agora vale o exercício: todo este processo acontece em uma fração de segundo! Observe você mesmo, ao estalar os dedos. As compressões e descompressões do ar (natureza da onda sonora) se propagam do choque entre seus dedos até seu ouvido externo, onde se amplificam, atingem o tímpano, passam do meio aéreo ao meio fluido através dos ossículos do ouvido médio, movimentando os estereocílios das células ciliadas, abrindo canais iònicos da membrana, despolarizando a mesma membrana, gerando um impulso elétrico, que atinge o neurônio associado, que leva este impulso até o cérebro.... UFA! Todo este processo em tão pouco tempo! 


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domingo, 8 de setembro de 2013

Guepardo: Máquina de velocidade

Guepardo espreitando na vegetação, em posição de ataque.
Imagem disponível em:
http://ultradownloads.com.br/papel-de-parede/Guepardo-Apreensivo-Colecao-Grandes-Gatos/




Reino:           Animal
Filo:               Chordata
Classe:          Mammalia
Ordem:         Carnivore
Famíla:         Felidae
Subfamília: Acinonychinae
Gênero:       Acinonyx
Espécie:        jubatus

O Guepardo, Cheetah, ou Chita, é um grande felino que já teve grande distribuição pelo mundo (Fósseis encontrados até mesmo no oeste da Améica do Norte), hoje está numa depressão populacional severa, fortemente impulsionada pela exploração humana. 
Muitos Impérios de diversas Culturas mataram populações inteiras de Guepardos para retirar o belo couro destes, e alguns povos chegaram a capturar muitos destes felinos para mantê-los em cativeiro, onde sua reprodução é prejudicada. 


Egípcios criando Guepardos em cativeiro.
Imagem disponível em:
http://www.cheetahspot.com/extinction.php



No ultimo século, a população total de Guepardos declinou em cerca de 90%, e hoje menos de 10.000 indivíduos adultos vivem no continente africano, menos ainda na Ásia.

Distribuição atual dos Guepardos.
Imagem disponível em:
http://www.catsg.org/cheetah/07_map-centre/7_1_entire-range/species-distribution-maps/sunquist_and_sunquist.jpg



Apesar do risco de extinção real, os Guepardos são caçadores extremamente eficientes, obtendo sucesso em cerca de 50% de suas investidas sobre suas presas, que vão de pequenos roedores aos grandes Gnus. 


Dentre os mecanismos que o capacitam a ser um caçador tão eficaz, estão a sua estruturação óssea leve, sua coluna flexível, que impulsiona o salto, sua cauda longa que balanceia os movimentos de curva em velocidade, e suas garras constantemente aparentes. As garras podem passar despercebidas em relação à corrida, porém é com elas que o animal toca o solo no auge de sua corrida, e este pequeno, porém firme, ponto de contato, diminui o atrito, percorrendo até oito metros por passada!
Detalhe do pouco contato que o Guepardo realiza com o chão enquanto corre.
Imagem disponível em:
http://www.dailymail.co.uk/news/article-1212476/Usain-bolts-got-competition--Sarah-cheetah-shatters-records-fastest-mammal-land.html

A grande velocidade alcançada pelo Guepardo, que dá a ele o título de animal terrestre mais veloz do Mundo, porém, gera um gasto de energia importante, e sua explosão de velocidade não permite que eles se demorem ao alcançar sua presa. O corpo superaquece e o estoque de oxigênio no organismo é utilizado à beira do limite, e caso o Guepardo não consiga seu objetivo em poucos segundos, numa corrida que pode alcançar 120Km/h, seu cérebro pode entrar em pane. Após a captura, o Guepardo gasta de 15 a 20 minutos em hiperventilação, para normalizar os níveis de oxigênio no corpo e a frequência cardíaca, consequentemente resfriando-se. Outro revés está na formação de seu crânio, que é pequeno e aerodinâmico, e como consequência, sua mandíbula e musculatura associada não são capazes de empregar muita força na mordida.
Sua grande velocidade, no entanto, seria sem sentido se sua visão não fosse apta prar focar a presa em movimento. Sua visão binocular lhe fornece a noção de distancia, profundidade, e seus olhos são capazes de grande aproximação, porém o trunfo deste sentido para os guepardos não está nos olhos, propriamente, mas num ligamento elástico, que liga seu crânio à espinha dorsal, e confere uma estabilidade incrível, e por isso a imagem não é desfocada em tamanha velocidade.
Detalhes da estabilidade da cabeça e da cauda atuando no equilíbrio durante as curvas.
Imagem disponível em:
http://www.npr.org/2013/06/13/191049647/fancy-feet-wild-cheetahs-excel-at-acceleration

Em relação à sua pelagem, que quase lhes custou a extinção por meio da cobiça humana, é um artifício que lhe permite boa aproximação de suas presas, sem ser notado. Isto por que o padrão de manchas escuras se confunde com a vegetação em movimento. Também o Guepardo se aproxima ao máximo furtivamente, e seu movimento lento na vegetação que se confunde com sua pelagem, raramente impressionam as células da visão de suas presas. Dificilmente o Guepardo abaixo será notado por uma presa, caso ele não se mova:
Guepardo espreitando na vegetação seca.
Imagem disponível em:
http://www.eltiempo.com/Multimedia/galeria_fotos/galeriadeldia/los-reyes-del-camuflaje-en-el-mundo-animal_10816185-5

A evolução destes felinos, sempre pressionados por felinos maiores, pelo rigor climático e pela capacidade de fuga de suas presas, tornaram os Guepardos verdadeiras máquinas de velocidade, que é sua maior vantagem na caça.

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