Voo das Aves

As aves têm penas bonitas e encantadoras canções que trazem alegria e maravilha para nós seres humanos.

E o vôo é a característica que provavelmente captura a imaginação humana mais do que qualquer outra coisa.

Há quase tantas maneiras de voar como existem tipos de aves.

Albatrozes deslizam e voam com asas longas e estreitas esticados para fora, às vezes, ficam no ar por horas sem uma única batida de asa.

Beija-flores, por outro lado, não podem descansar suas asas por um segundo sequer em vôo.

Beija-flor

A garça branca grande em vôo

O Voo das Aves é um dos fenômenos mais incríveis do reino animal.

Apesar de outros animais como os insetos e morcegos voarem eficientemente, nenhum realmente conta com a complexidade e variedade dos mecanismos de Voo das Aves.

A distribuição extensa das aves e a incrível diversidade de seus estilos de vida vêm da sua habilidade de voar.

Garça Branca Grande em voo

As aves voam tipicamente de duas formas – batendo as asas, e planando. As duas formas dependem da forma e estrutura únicas da asa da ave, que inspirou o desenho de asas aeroplance nos tempos modernos.

O vôo de bater as asas é extremamente complexo, e as formas de como é feito variam de acordo com as espécies das aves – muitas aves só voam pequenas distâncias entre árvores, enquanto outras passam a maior parte do seu tempo de vida voando. Mas os princípios gerais são os mesmos em todas as espécies.

Quando uma ave bate sua asa para baixo, ela produz um impulso para frente das penas de vôo; este impulso gera a decolagem, graças a forma aerofólio da asa que força o ar de baixo para cima.

Quando a ave está no alto, pode então variar a quantidade de impulso e levantar mudando a forma e tamanho da asa para aumentar ou diminuir impulso e levantar de acordo com onde e como precisa voar.

Aves que planam como o albatroz normalmente não são os melhores batedores de asas, mas usam as propriedades aerodinâmicas de suas asas para planar por longos períodos quando estão no ar, sem a necessidade de bater as asas.

A diversidade dos mecanismos de vôo nas aves é impressionante. Algumas aves de movimento lento como as heron podem bater suas asas somente duas vezes por segundo, enquanto outras como o beija-flor podem bater suas asas até 80 vezes por segundo.

Há muitas diferenças entre aves que refletem isto – o tipo de músculos de asas, o tamanho do coração e a velocidade de sua respiração, tudo isso varia dependendo de suas características de vôo.

A forma e o tamanho da asa são especialmente importantes, e a proporção entre o comprimento e a largura da asa, é particularmente crucial.

Aves que precisam fazer curvas fechadas para evitar predadores ou avistar comida, como os pombos, tipicamente têm uma proporção pequena em relação a altura e comprimento da asas que podem ser batidas rapidamente, sendo fácil de manobrar.

Predadores rápidos como os falcões têm proporções mais altas, permitindo que voem em alta velocidade por longos períodos, mas sem agilidade de caça.

Adaptações ao vôo

Estrutura das Aves

No seu caminho evolutivo, as aves adquiriram várias características essenciais que permitiram o vôo ao animal.

Entre estas podemos citar:

1. Endotermia
2. Desenvolvimento das penas
3. Aquisição de ossos pneumáticos
4. Perda, atrofia ou fusão de ossos e órgãos
5. Aquisição de um sistema de sacos aéreos
6. Postura de ovos
7. Presença de quilha, expansão do osso esterno, na qual se prendem os músculos que movimentam as asas
8. Ausência de bexiga urinária

As penas, consideradas como diagnóstico das aves atuais, estão presentes em outros grupos de dinossauros, entre eles o próprio Tyrannosaurus rex.

Estudos apontam que a origem das penas se deu a partir de modificações das escamas dos répteis, tornando-se cada vez mais diferenciadas, complexas e, posteriormente, vieram a possibilitar os vôos planado e batido.

Acredita-se que as penas teriam sido preservados na evolução por seu valor adaptativo, ao auxiliar no controle térmico dos dinossauros – uma hipótese que aponta para o surgimento da endotermia já em grupos mais basais de Dinosauria (com relação às aves) e paralelamente com a aquisição da mesma característica por répteis Sinapsida, que deram origem aos mamíferos.

Os ossos pneumáticos também são encontrados em outros grupos de répteis. Apesar de serem ocos (um termo melhor seria “não-maciços”), os ossos das aves são muito resistentes, pois preservam um sistema de trabéculas ósseas arranjadas piramidalmente em seu interior.

A Capacidade para Voar

A pena é o principal fator para as aves poderem voar. O corpo das aves é aerodinamico e proporcionalmente leve, em virtude da estrutura do esqueleto e da presença de numerosas câmaras de ar, em várias regiões do corpo. A musculatura peitoral, que fornece a força motriz para as asas, é bastante desenvolvida, e o sistema respiratório atinge um alto grau de eficiência, no que se refere rápida troca de gases e a refrigeração.

FUNÇÃO DA CAUDA E DAS ASAS NO VOO

A mecânica de voo é um assunto complicado, que se relaciona com a aerodinâmica e, como tal, tem sido objeto de considerável estudo, nos últimos anos. Os mesmos princípios usados na aviação aplicam-se ao Voo das Aves.

As asas de uma ave e de um avião são, de certa maneira, comparáveis. Ambas são aerodinâmicas de maneira a reduzir a resistência ao ar e ambas possuem um abaulamento, com a superfície dorsal convexa, de maneira que a pressão inferior excede a superior.

A metade mais interna da asa de uma ave, entretanto, está primariamente relacionada com a elevação, enquanto a metade mais externa, do “pulso” até a extremidade, deve agir como força propulsora, do mesmo modo que as partes da asa de um avião.

Enquanto as hélices de um avião fazem um círculo completo, a parte distal da asa de uma ave limita-se a exceder um semicírculo. A parte externa da asa, contudo, é muito versátil; não só é capaz de produzir um avanço, como também o inverso, funcionando como as pás de um helicóptero para levantamento vertical ou para planar, e desempenha a mesma função da parte interna de uma asa.

Estudos sobre movimentos das asas durante o voo mostram que os movimentos comuns são: para baixo e para frente no movimento para baixo e para cima e para trás no movimento para cima. Além disso, no movimento para cima, a asa é parcialmente dobrada de modo a reduzir a resistência ao ar.

Durante o pouso, as aves fazem uso das bordas, como o avião, ao aterrisar. Isto é obtido aumentando-se rapidamente o ângulo da asa de maneira que a parte de trás fique dirigida para baixo. Isto aumenta a elevação, temporariamente, a uma velocidade reduzida e termina, quando os pés tocam o chão.

Durante o voo , as aves precisam de órgãos dos sentidos muito eficientes para detectar a velocidade e a direção das correntes de ar. Estudos experimentais recentes com Carduelis, que estavam voando num túnel de vento, demonstraram que as penas peitorais servem como um importante órgão para a percepção de correntes de ar.

As aves com estas penas imobilizadas mostram um aumento no números de batimentos das asas por segundo. Aparentemente, estas penas, quando livres, em associação com os mecanorreceptores em suas bases, funcionam como órgãos para a percepção de correntes de ar, necessária para um voo eficiente.

As aves, que voam a grandes altitudes ou planam, devem fazer uso de correntes de ar ascendentes. Na terra, o vento se eleva, quando é defletido por objetos, tais como montes ou montanhas. O ar também se eleva, quando aquecido próximo do solo. Isto produz correntes térmicas ascendentes, que são usadas por muitas aves de rapina. Aves marinhas planadoras, como o albatroz, fazem uso semelhante de correntes de ar que segundo se acredita, resultam do movimento das ondas, na superfície do oceano.

Algumas aves quase sempre voam sozinhas, mas outras voam em grupos ou em bandos de vários tipos. Os bandos podem ter vários tipos de formações em linha, simples e composta, como os pelicanos, os biguás, patos e gansos ou váiras formações grupais, como Agelaius, estorninhos, pombos e tordos americanos.

A formação de bandos pode ter relacionamento a vários fatores. Geralmente, são formados para proteção contra predadores fornecendo detecção visual maior e confundindo o inimigo ao se dispersarem, sendo que a chance de ser predado diminui. Outros especialistas argumentam que a formação em bandos ajuda a aerodinâmica do voo , comunicação e orientação.

As asas também são usadas para a natação. Exemplo mais claro é o do Pingüins, que usam os apêndices anteriores como remo. As asas são feitas de penas modificadas e achatadas que parecem escamas. Estas asas não servem para voar, mas apenas para propulsão submarina.

Algumas aves natatórias como os biguás e mergulhões, os pés são usados para nadar, o que dá a essas espécies uma maior mobilidade embaixo da água do que as asas o fariam. Isto é uma vantagem onde há vegetação aquática e outros.

Porque as aves voam

As aves não são os únicos animais que voam (insetos e morcegos também sabem voar), mas, sem a menor sombra de dúvida, são as melhores.

Isto porque as principais adaptações das aves estão relacionadas ao vôo: conseguiram reduzir o peso (penas leves, perda de dentes e mandíbulas, redução de ossos por fusão, ossos ocos preenchidos com ar – os chamados ossos pneumáticos, quilha ou esterno – osso situado no meio do peito muito desenvolvido para segurar os potentes músculos das asas e com formato aerodinâmico que ajuda a cortar o ar durante o vôo, oviparidade – as fêmeas não ficam mais pesadas durante a gestação, sacos aéreos, digestão rápida e eficiente) e aumentaram a energia metabólica (homeotermia, plumagem isolante, digestão rápida e eficiente, sacos aéreos que ajudam a respiração e a dissipação de calor, coração grande e circulação sanguínea rápida).

As asas de uma ave permitem a elevação do mesmo modo que as asas de um avião. À medida que a ave avança, o ar passa por cima da superfície superior da asa mais rapidamente do que pela superfície inferior. Este fato deriva da asa não ser achatada, mas ligeiramente convexa na parte superior criando assim uma diferença de pressão entre as duas superfícies da asa. Sabendo que o ar que se move mais devagar exerce maior pressão, a força resultante é ascendente, o que empurra a ave para cima. Esta força ascensional é tanto maior quanto maior for a dimensão da asa e a velocidade inicial.

As aves voam de duas formas principais: ativamente, batendo as asas, ou planando. Algumas aves, como os colibris, são até capazes de voar para trás.

No primeiro caso, as aves utilizam a força do movimento para frente para criar a diferença de pressão que as impulsiona para cima, enquanto que, no segundo caso, são utilizadas as correntes de ar quente ascendente. No vôo planado a ave consome pouca energia, mas vai perdendo altitude e velocidade, a não ser que mude de direção e apanhe outra corrente de ar quente – as famosas térmicas. Os campeões de vôo planado que pude observar por aqui são os urubus – sobem tanto que eu quase os perco de vista sem que eles dêem uma única batidinha de asa

A forma das asas e da cauda também é importante para o vôo: aves que devem levantar vôo rapidamente para fugir de predadores têm asas largas e arredondadas, que lhes dão aceleração; aves que voam durante muito tempo têm asas longas; voadores rápidos e poderosos (como as aves de rapina, por exemplo) têm asas longas e curvas, de extremidades pontiagudas para reduzir o atrito; aves que mudam bruscamente de direção em pleno vôo têm caudas profundamente bifurcadas.

Apesar das vantagens que o vôo possa ter, muitas aves perderam essa capacidade, geralmente em locais onde a falta de predadores e a abundância de alimento não o exigia. Outras aves optaram pela força e pela velocidade no solo, como as corredoras (avestruzes, nandus e emas).

O que dizer dos pingüins? Criaram uma densa cobertura de plumas, uma espécie de super-edredon para enfrentar baixas temperaturas? Sei lá, só sei que é a ave mais estranha que conheço depois do ornitorrinco – mistura genética de mamífero, réptil e ave, um produto transgênico criado pela própria Natureza!

Por que algumas aves voam em bando formando um V

Essa formação permite grande economia de energia em vôos de longa distância!

Ao contrário do que algumas pessoas acreditam, nem sempre que voam assim as aves estão migrando. Nos arredores da Barra da Tijuca, na cidade do Rio de Janeiro, por exemplo, é comum ver as aves voando das lagoas para as ilhas em “V” ou em fila indiana.

Há duas explicações para a escolha dessa formação de vôo pelas aves. A primeira consiste na economia de energia que ela proporciona. Atrás do corpo da ave e, principalmente, das pontas de suas asas, o ar se move de uma forma desordenada, conhecida como turbulência.

Acontece que a resistência do ar é menor nessas zonas e, portanto, é vantajoso para as aves voar atrás da ave dianteira ou da ponta de sua asa.

Ou seja: ao voarem desta forma, as aves poupariam energia, se esforçariam menos, porque estariam se beneficiando do deslocamento de ar causado pelas outras aves. Assim, elas fariam uma economia de energia considerável em vôos de longa distância.

Mas não é só. Se todas as aves voam de um mesmo lado, elas se beneficiam ainda mais da turbulência gerada pelas aves que estão na frente. Por isso, aparecem duas fileiras, uma de cada lado do líder do bando, isto é, do pássaro que ocupa a posição de vértice do “V”, onde não há nenhum companheiro frente.

Aliás, por falar nele… Se a ave que está atrás se beneficia pelo movimento da sua vizinha de frente, é uma desvantagem ser líder. De alguma maneira, as aves devem ter essa percepção porque é constante a substituição do líder.

Essa é a primeira explicação para o vôo em “V”. E a segunda? O que diz? Ela sustenta que esse tipo de vôo proporcionaria aos integrantes do bando um melhor controle visual do deslocamento, pois em qualquer posição dentro do “V” uma ave só teria em seu campo de visão outra ave, e não várias. Isso facilitaria todos os aspectos do vôo. Os aviões militares de caça, por exemplo, voam nesse mesmo tipo de formação, justamente para ter um melhor campo de visão e poder avistar outros aviões do mesmo grupo.

Essas duas explicações não são excludentes. É bem possível que seja uma combinação das duas o que torna o vôo em “V” favorável para algumas aves. Jorge Bruno Nacinovic

Como é possível às aves voar

Primeiro, conseguem voar porque o seu corpo está adaptado a essa função. Têm uma grande superfície nas asas que dá propulsão e os seus ossos são muito leves, visto que o espaço interior dos ossos está ligado a um sistema de sacos de ar. Mesmo os seus pulmões e vasos sanguíneos são grandes pois o voo consome muita energia, precisando assim de muito oxigênio.

O príncipio que possibilita às aves voar é o mesmo que permite o voo dos aviões. Como o ar passa mais rapidamente pela face de baixo da asa, isso provoca uma força para cima que faz com que as aves possam voar. Para voar para a frente, esta força não é igual ao peso. Nos aviões esta força têm a direção oposta ao peso e por isso têm de ter um motor para deslocar-se para a frente.

Quantas técnicas de voo existem?

1. A mais simples consiste somente no batimento regular das asas. É geralmente usada por aves com asas pequenas em relação ao corpo, como algumas aves marinhas.
2. As aves com peso superior a 140 g geralmente batem as asas para ganhar altitude e depois planam, pois planar gasta muito menos energia.
3. Pássaros pequenos, como as felosas, não planam por causa do atrito do ar. Para reduzir esse atrito, fecham as asas entre períodos de batimento destas.
4. Também existe um método mais especializado de voar chamada voo planado térmico. Este tipo de voo tira vantagens do fato de o ar quente ter tendência a subir. Assim aves, como as cegonhas, que têm asas grandes e largas, podem apanhar as correntes de ar quente como se fossem elevadores e usar esse ganho de altitude para plana.
5. Outro tipo de voo planado, o dinâmico, ocorre em espécies que vivem no mar e têm asas grandes e finas. Como no mar o vento é desviado para cima pelas ondas, as aves, como os albatrozes, usam os ventos para ganhar altitude e planar.

Até que altitude podem voar?

As aves geralmente voam a menos de 150 metros, excepto durante a migração. No resto do tempo não há nenhuma razão para irem mais alto e gastar mais energia, expondo-se ao perigo de serem apanhadas por uma ave de rapina. Somente algumas aves, como os abutres podem ir até 3000 m de altitude para procurar comida.

Durante a migração, para apanhar ventos favoráveis, as aves podem subir consideravelmente. Alguns gansos da Ásia, atravessam os Himalaias a 9000 m de altitude. Mas como têm as montanhas por baixo, continuam perto de terra firme. Uma espécie de cisne já foi vista por cima do oceano Atlântico por um piloto de avião e por radares a 8230m de altitude.

Qual a velocidade de uma ave a voar?

As aves geralmente voam relativamente devagar a uma velocidade média de 30 a 50 km por hora.

Contudo, quando é necessário, os patos podem voar a 100 km/h e os falcões peregrinos podem voar até 320 km/h. Mas geralmente, como é necessária muita energia, as aves somente usam velocidades maiores quando não têm alternativa.

As aves podem parar no ar?

Algumas aves podem pairar no ar. Os colibris fazem-no para poder aceder às flores e alguns guarda-rios também o fazem para procurar peixes.

Outras aves, quando está muito vento, conseguem pairar no ar. Algumas andorinhas do mar e aves de rapina utlizam esta técnica para encontrar comida.

Porque é que algumas aves não voam?

O voo pode ter muitas vantagens, tais como: migrar longas distâncias, escapar aos predadores e procurar comida mais rapidamente.

Contudo tem uma desvantagem – é necessário muita energia para voar. Por isso, muitas espécies, cujos antepassados voavam, agora já não o fazem pois a energia que teriam de gastar não era compensada pelas vantagens, ora por não migrarem ou por não terem predadores.

Fonte: www.learner.org/www.animalplanetbrasil.com/www.informaves.hpg.ig.com.br