Resumo em 15 segundos
- Por quase dois séculos, achou-se que a língua do beija-flor sugava néctar por capilaridade, como um canudinho.
- Câmeras de até 2.400 quadros por segundo mostraram que a ponta da língua se abre no néctar e se fecha ao sair, prendendo o líquido.
- O mecanismo funciona até em línguas de aves mortas, ou seja, não gasta energia do pássaro.
Resumo dos pontos principais. A matéria completa está logo abaixo.
Um beija-flor pode lamber o néctar de uma flor cerca de 17 vezes por segundo. Por quase dois séculos, a ciência explicou esse feito com uma ideia simples: a ponta da língua funcionaria como dois canudinhos microscópicos, e o néctar subiria sozinho por capilaridade, o mesmo fenômeno que faz a água subir num guardanapo de papel. Um estudo publicado em 2011 na PNAS, a revista da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, mostrou que não é bem assim.
Filmando a língua com câmeras de até 2.400 quadros por segundo, os biólogos Alejandro Rico-Guevara e Margaret Rubega, da Universidade de Connecticut, descobriram que a ponta da língua do beija-flor é uma armadilha de líquido. Ela se abre dentro do néctar e se fecha ao sair, prendendo o líquido. E faz isso sem gastar energia do pássaro.
Como funciona a língua do beija-flor?
A língua é longa e, perto da ponta, se divide em duas. Cada metade forma um sulco, e as bordas são franjadas por lamelas, pequenas abas flexíveis apoiadas em hastes mais rígidas. Os pesquisadores examinaram 120 exemplares de 20 espécies e viram que os últimos 6 milímetros da língua, aproximadamente, têm sempre essa estrutura franjada, seja qual for o comprimento total do órgão.
Quando a língua entra no néctar, as duas pontas se separam e as lamelas se desenrolam. Quando ela sai, as lamelas se enrolam para dentro e fecham, aprisionando o néctar nos sulcos. Um ciclo completo pode durar apenas 1/20 de segundo.
Por que se achava que a língua funcionava por capilaridade?
A explicação dos canudinhos foi proposta em 1833 e virou consenso. Cerca de 30 anos antes do estudo, modelos biofísicos detalhados da alimentação dos beija-flores foram construídos sobre ela. Desde então, os cálculos de quanta energia esses pássaros obtêm em cada flor partiam da premissa de que os sulcos da língua se enchem sozinhos, por capilaridade, ao tocar o néctar.
Mas os dados não batiam. Se fosse capilaridade, a gravidade deveria ajudar nas flores voltadas para baixo, e os estudos não encontraram relação consistente entre a posição da flor e a velocidade de extração do néctar. Os modelos também previam que o néctar ideal teria de 20% a 40% de açúcar, porém, em experimentos, os beija-flores preferiram concentrações de 45% a 65%. Para os autores, essas incoerências indicavam que outro mecanismo estava em jogo.
O que as câmeras de alta velocidade mostraram?
A equipe filmou 30 aves livres, de 10 espécies, atraídas a um bebedouro modificado. Também trabalhou com 20 línguas retiradas de aves já mortas, de 4 espécies, movimentadas em laboratório para reproduzir o gesto de beber e permitir imagens com mais aumento.
Antes de entrar no líquido, a língua já está molhada, com as lamelas enroladas e as duas pontas grudadas, formando uma ponta única. No contato com o néctar, as lamelas se abrem e as pontas se separam. Na saída, cada lamela começa a fechar pouco antes de cruzar a superfície do néctar e termina de fechar exatamente ali.
Esse detalhe sugere que as forças da própria superfície do líquido, como a tensão superficial, fazem o trabalho de fechar a armadilha. Além disso, as lamelas diminuem de tamanho em direção à ponta, o que dá à língua fechada um formato cônico. Os autores supõem que isso funcione como uma vedação, que impede o néctar de escorrer no caminho até o bico.
O vídeo abaixo, publicado pela Universidade de Connecticut na divulgação do estudo, mostra beija-flores se alimentando em câmera superlenta.
Os quatro vídeos do artigo original, com a língua em close, estão disponíveis no PubMed Central: os dois primeiros com aves vivas (vídeo 1 e vídeo 2) e os dois últimos com línguas manipuladas em laboratório (vídeo 3 e vídeo 4).
A armadilha funciona até em aves mortas
O resultado mais surpreendente veio das línguas de aves mortas: elas se abriram e se fecharam do mesmo jeito que as das aves vivas. Ou seja, nenhum músculo comanda a abertura e o fechamento das lamelas. O mecanismo depende só da estrutura da língua e das forças do líquido, e por isso não custa energia ao pássaro. Os autores dizem não conhecer outro mecanismo biológico de captura de líquido tão dinâmico que dispense gasto de energia.
As estruturas necessárias apareceram em espécies dos nove grandes grupos da família dos beija-flores. Com base nessa anatomia, os pesquisadores consideram razoável supor que todo beija-flor beba assim, e que outras aves que se alimentam de néctar, com línguas parecidas, usem algo semelhante. Eles também apontam possíveis aplicações em biomimética, como sistemas de microfluídica e micropinças.
A língua do beija-flor também funciona como uma bomba elástica
Quatro anos depois, a mesma equipe filmou 18 espécies, de 7 dos 9 grandes grupos de beija-flores, e encontrou uma segunda peça do quebra-cabeça. Ao sair do bico, a língua está achatada, e continua achatada até tocar o néctar. No contato, ela volta à forma original e, nesse movimento, puxa o néctar para dentro dos sulcos.
Os pesquisadores chamaram o mecanismo de microbomba elástica. Durante o enchimento, não observaram os meniscos que a capilaridade exigiria, e calcularam que a bomba carrega a língua cerca de dez vezes mais rápido do que a capilaridade conseguiria. Isso ajuda a explicar como os beija-flores extraem néctar mais depressa do que os modelos antigos previam.
E o bico? Ele espreme e se dobra
O bico também participa. Nas aves vivas filmadas em 2011, ao estender a língua, ele se abre só na ponta, e apenas o suficiente para ela passar. Em 2017, com microtomografia e vídeo de alta velocidade, Rico-Guevara e Rubega descreveram, perto da ponta do bico, bordas finas com serrilhas voltadas para a frente, pequenas projeções e cavidades. Os autores propõem que esse conjunto funcione como um espremedor, que tira o néctar da língua a cada lambida e o empurra em direção à garganta.
Em 2024, um estudo com seis espécies mostrou que, durante a lambida, a parte de baixo do bico fica parada enquanto a de cima se dobra, com a ponta curvando para cima. Assim, o pássaro consegue abrir as pontas do bico mantendo a parte do meio bem fechada. Segundo os autores, isso permite explorar flores longas e estreitas, das quais polinizadores menos eficientes ficam de fora.
O que o estudo ainda não explica?
O trabalho de 2011 descreve o mecanismo, mas não mede quanto néctar a armadilha carrega por lambida. Os próprios autores afirmam que é preciso construir um novo modelo de ingestão de néctar, já que os modelos baseados em capilaridade deixam de valer. A explicação das forças que fecham as lamelas, a tensão superficial e a pressão do líquido, é apresentada como hipótese conceitual, e não como medição direta.
Parte das observações mais detalhadas veio de línguas de aves mortas movimentadas em laboratório. As filmagens das aves vivas foram consistentes com elas, mas um aparato de laboratório imita, sem reproduzir por completo, o gesto de um pássaro em voo. E a função de espremedor das estruturas da ponta do bico, descrita em 2017, continua uma hipótese.
Fontes
Rico-Guevara, A.; Rubega, M. A. “The hummingbird tongue is a fluid trap, not a capillary tube”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011. DOI: 10.1073/pnas.1016944108
Comentário publicado pela PNAS sobre o estudo: “Surface tension helps a tongue grab liquid”, 2011. DOI: 10.1073/pnas.1107208108
Rico-Guevara, A. et al. “Hummingbird tongues are elastic micropumps”. Proceedings of the Royal Society B, 2015. DOI: 10.1098/rspb.2015.1014
Rico-Guevara, A.; Rubega, M. A. “Functional morphology of hummingbird bill tips: their function as tongue wringers”. Zoology, 2017. DOI: 10.1016/j.zool.2017.06.001
Rico-Guevara, A. et al. “Upper bill bending as an adaptation for nectar feeding in hummingbirds”. Journal of the Royal Society Interface, 2024. DOI: 10.1098/rsif.2024.0286
Perguntas frequentes
Como o beija-flor bebe néctar?
A ponta da língua do beija-flor funciona como uma armadilha. Ela se abre ao entrar no néctar e se fecha ao sair, prendendo o líquido entre pequenas abas chamadas lamelas. Ao mesmo tempo, a língua achatada se expande ao tocar o néctar e o puxa para dentro, como uma pequena bomba elástica.
A língua do beija-flor funciona como um canudo?
Não. Por quase dois séculos se acreditou que a língua sugava o néctar por capilaridade, como dois canudinhos. Filmagens de alta velocidade publicadas na PNAS em 2011 mostraram que ela, na verdade, prende o líquido abrindo e fechando a ponta.
Quantas vezes por segundo o beija-flor lambe o néctar?
Cerca de 17 vezes por segundo, segundo dados citados no estudo de 2011. Um ciclo completo de abertura e fechamento da ponta da língua pode durar apenas 1/20 de segundo.
O beija-flor gasta energia para prender o néctar na língua?
Não para abrir e fechar a armadilha. Línguas de aves mortas, movimentadas em laboratório, se comportaram igual às das aves vivas, o que mostra que o mecanismo depende da estrutura da língua e das forças do líquido, e não de músculos.
Todos os beija-flores bebem do mesmo jeito?
Provavelmente. As estruturas da ponta da língua aparecem em espécies dos nove grandes grupos de beija-flores, e por isso os pesquisadores consideram razoável supor que todos usem o mesmo mecanismo.
Imagem: Brocken Inaglory, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0). Vídeo: Universidade de Connecticut, no YouTube.
Matéria escrita e revisada originalmente por Paulo Budri.
