Forma de peixe

Peixes são o grupo mais diversificado de vertebrados, mas isso nem sempre se reflete na diversidade de formas de corpo desses animais. Claro que temos bichos tão diversos em forma quanto um baiacu, uma arraia e uma moreia, mas no geral os peixes são bem “peixeformes”. Basta pensar na diferença de forma entre um elefante, um morcego e uma lontra para ter essa impressão mais clara. E por que essa forma de peixe é tão mais comum? Aliás, por que ela se repete até em espécies de outros grupos de vertebrados nadadores, como golfinhos e pinguins? A forma padrão é uma receita para a economia de energia.

A água é um meio 18 vezes mais viscoso que o ar, isso impõe grandes desafios aos organismos que tentem se deslocar dentro dela. Vencer o arrasto, ou seja, a resistência da água, demanda muita energia. Portanto, um animal que fizesse isso melhor economizaria energia com a locomoção e poderia investi-la em outra área de sua vida, por exemplo, na reprodução. Assim fazendo, ele poderia passar essa forma de locomoção mais eficiente à prole e logo haveria uma convergência de forma nos peixes para aquela mais eficiente.

Qual então é a melhor maneira de se deslocar dentro d’água? De acordo com a terceira lei de Newton, toda ação gera uma reação de igual intensidade, mas direção oposta. Assim, nadar para frente gera uma reação que freia o peixe. A isso damos o nome de arrasto. Existem dois tipos de arrasto, o viscoso e o inercial. O viscoso age de maneira mais ou menos uniforme, independente da velocidade do peixe, o inercial aumenta exponencialmente com a velocidade.

Para vencer o arrasto viscoso o peixe precisa ser o mais liso e curto possível, por isso peixes velozes têm escamas reduzidas ou ausentes e são recobertos por muco. Corpos muito longos têm uma superfície maior, portanto mais arrasto viscoso. Eles também têm menos musculatura para compensar esse arrasto. Já corpos muito espessos têm mais músculo, mas o volume de água que deslocam afeta muito o arrasto inercial (experimente passar o braço na água com a mão de lado ou de frente). À medida que o arrasto viscoso diminui, o inercial aumenta.

Deve haver então um ponto de compensação, no qual os dois tipos de arrasto estejam o mais baixo possível. Esse ponto ocorre em corpos em forma de gota com a largura máxima igual a 0,25 do comprimento. Não foi uma surpresa descobrir que a maioria dos grandes nadadores têm forma de corpo nessa proporção, que hoje chamamos de fusiforme, ou hidrodinâmico.

O menor arrasto coincide com a forma de corpo mais comum nos bons nadadores.

O menor arrasto coincide com a forma de corpo mais comum nos bons nadadores.