Como os cestos de flores de Vênus intrincados manipulam o fluxo da água do mar

A cesta de flores de Vênus é uma esponja marinha encontrada em profundidades de 100 a 1.000 metros no Oceano Pacífico, perto das Filipinas. Um novo estudo mostra como o esqueleto poroso e vítreo da criatura altera o fluxo da água do mar. AGEFOTOSTOCK / ALAMY STOCK FOTO

Uma cesta de flores de Vênus não é só show. Esta impressionante esponja do fundo do mar também pode alterar o fluxo da água do mar de maneiras surpreendentes.

Uma câmara rendada em forma de barril forma o esqueleto vítreo da esponja. Simulações de fluxo revelam como essa estrutura intrincada altera a maneira como a água se move ao redor e através da esponja, ajudando-a a suportar as correntes oceânicas implacáveis ??e talvez se alimentar e reproduzir, relatam pesquisadores online em 21 de julho na Nature.

Estudos anteriores descobriram que a construção em forma de grade de uma cesta de flores de Vênus (Euplectella aspergillum) é forte e flexível. ?Mas ninguém nunca tentou ver se essas belas estruturas têm propriedades dinâmicas de fluido?, diz o engenheiro mecânico Giacomo Falcucci, da Universidade Tor Vergata de Roma.

Aproveitando supercomputadores, Falcucci e colegas simularam como a água flui ao redor e através do corpo da esponja, com e sem diferentes componentes do esqueleto, como a miríade de poros da esponja. Se a esponja fosse um cilindro sólido, a água fluindo formaria uma esteira turbulenta imediatamente a jusante que poderia empurrar a criatura, diz Falcucci. Em vez disso, a água flui através e ao redor da cesta de flores de Vênus altamente porosa e forma uma zona suave de água que flanqueia a esponja e desloca a turbulência rio abaixo, a equipe descobriu. Dessa forma, o corpo da esponja suporta menos estresse.

Esta simulação mostra como a água flui ao redor e através de uma cesta de flores de Vênus (cinza). Cumes que espiralam do lado de fora da esponja fazem com que a água interna de alguma forma diminua a velocidade e gire, formando vórtices que prendem as partículas. E a forma da esponja cria uma zona suave de água mais lenta que se forma imediatamente a jusante, protegendo a criatura contra turbulência. As seções transversais verticais contrastam a atividade de fluxo da zona calma (mais perto da esponja) e da zona turbulenta (a jusante). G. FALCUCCI ET AL / NATURE 2021

Cumes que espiralam ao redor do exterior do esqueleto da esponja também fazem com que a água diminua a velocidade e gire dentro da estrutura, as simulações mostraram. Como resultado, os alimentos e as células reprodutivas que vão para a esponja ficariam presos por até o dobro do tempo na mesma esponja sem saliências. Essa persistência pode ajudar os alimentadores do filtro a capturar mais plâncton. E como os cestos de flores de Vênus podem se reproduzir sexualmente, também podem aumentar as chances de os espermatozoides flutuantes encontrarem óvulos, dizem os pesquisadores.

É incrível que tamanha beleza possa ser tão funcional, diz Falcucci. As habilidades de alteração de fluxo da esponja, diz ele, podem ajudar a inspirar arranha-céus mais altos e resistentes ao vento.


Publicado em 23/07/2021 23h35

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