Asa

 Nota: Para outros significados, veja Asa (desambiguação).

Asas em movimento: guinchos (Larus ridibundus).

Em zoologia, uma asa é um membro ou apêndice de um animal, morfologicamente adaptado para o vôo independente. Esta definição exclui as estruturas anatómicas que permitem o vôo deslizante, presentes, por exemplo, os esquilos-voadores. As asas aparecem em grupos distintos animais, não devido à existência de um antepassado comum, mas como exemplo do fenómeno de convergência evolutiva em resposta a pressões ecológicas favoráveis à capacidade de vôo. As asas surgiram pelo menos quatro vezes na história geológica, nos insectos, aves, morcegos, e extintos pterossauros; a natureza do registo fóssil não permite afirmar com toda a certeza que não houve na Terra outros grupos de animais com asas. Em todos os casos, o aparecimento de asas deu origem a radiações adaptativas e aumento da biodiversidade. Os animais alados são geralmente dominantes em número de espécies dentro dos respectivos grupos: os insectos são o maior grupo de animais da Terra; as aves detêm a maior percentagem de espécies de vertebrados e os morcegos são a segunda maior ordem de mamíferos.

Na evolução das aves, uma das adaptações mais relevantes relacionadas ao vôo desses animais é a aerodinâmica corpórea, principalmente a transformação dos membros anteriores em asas recobertas por penas, queratinizadas com arquitetura leve e intricada.

Mesmo sendo descendentes de ancestrais voadores, nem todas as espécies conseguiram ganhar o céu.

A exemplo dos pingüins, as asas reduzidas em formato de remo auxiliam a natação. Outras com hábitos terrícolas, ema e avestruz, compensam as asas atrofiadas, possuindo membros posteriores desenvolvidos e adaptados para corrida.

A versatilidade dos pés facilita, além da agilidade, locomoção, destreza e sustentação na captura das presas, direção e propulsão natatória nas aquatícolas, com membrana natatória entre os dedos, bem como o equilíbrio para os animais arborícolas que se agarram aos apêndices arbóreos.

O processo evolutivo das aves irradiou diversas características que permitem a elas desfrutarem abertamente ou com restrições, os mais distintos ambientes do planeta: terra, ar e água.

O desenvolvimento dos tipos funcionais de penas (rémiges, tretrizes e retrizes), ossos pneumáticos menos densos, ausência de bexiga urinária e excreção de ácido úrico, presença de quilha (osso externo peitoral) onde se fixa a musculatura que movimentam as assas, sistemas de sacos aéreos, diminuição do crânio e do número de vértebras e postura de ovos, são transformações anatômicas e orgânicas preponderantes na conquista desses ambientes.

Pterossauros

Um Quetzalcoatlus: a asa é suportada apenas pelo quarto dedo.

Os pterossauros foram répteis alados do Mesozóico, que desapareceram na extinção K-T juntamente com os dinossauros, e os primeiros vertebrados a desenvolver asas. O grupo surgiu no Triássico, há cerca de 225 milhões de anos atrás, e depressa se diversificou em numerosas espécies, que iam desde pequenas dimensões, comparáveis com as aves actuais, até aos 12 metros de envergadura do Quetzalcoatlus.

Ao contrário dos insectos, as asas dos pterossauros desenvolveram-se a partir de membros anteriores pré-existentes e adaptados para a locomoção terrestre. Assim, tal como os restantes répteis, os pterossauros tinham uma estrutura anatómica familiar, composta por braço, antebraço e patas com quatro dedos. As suas asas eram constituidas por uma membrana de pele suportada pelo quarto dedo do animal e unida à parte lateral do corpo do pterossauro. De acordo com a envergadura de cada espécie, este quarto dedo encontrava-se alongado de modo a acomodar toda a extensão da asa, atingido, por vezes, dimensões muito elevadas. Uma característica particular do grupo, desenvolvida para permitir e facilitar o vôo, é a presença de um osso adicional, o pteróide, localizado no pulso. O pteróide permitia o suporte da membrana da asa na zona entre o pulso e o ombro do animal. Outras adaptações para o vôo incluiam ossos ocos, para diminuir o peso total do animal, e uma espécie de quilha na zona do esterno, onde se fixavam os músculos dos braços convertidos em asas.

Tal como no grupo das aves, os pterossauros tinham formatos de asa muito variáveis, especialmente adaptados ao seu nicho ecológico. Assim, foram encontrados registos fósseis muito diversos, com asas longas e ponteagudas, que, presume-se, permitiam um vôo rápido e ágil, com asas mais largas que favoreciam o vôo planado, e todos os formatos intermédios.

Aves

Aquila spinogaster, com as remiges primárias em destaque.

Hoje em dia, a capacidade de vôo animal é geralmente associada ao grupo das aves, onde as asas são omnipresentes, mesmo nos exemplos em que evoluíram para outras funções. As aves, enquanto grupo, surgiram há cerca de 150 milhões de anos atrás, no Jurássico, a partir de um ancestral reptiliano pertencente ao grupo dos dinossauros. O elo geralmente aceite entre réptil e ave é o Archaeopteryx, que partilha características dos dois grupos, incluindo dentes e cauda de réptil e asas e penas de ave. A presença de asas e a capacidade de vôo permitiu às aves ocuparem todos os ambientes naturais da Terra e tornarem-se no grupo de vertebrados mais bem sucedido da actualidade, com cerca de 8600 espécies descritas.

As asas de uma ave são constituidas por membros anteriores modificados e permitem o vôo através da sua cobertura de penas, que possibilitam sustentação e conferem um formato aerodinâmico. Sem penas, a asa apresenta um formato em “V” aberto. A zona anterior, junto do corpo, é constituida pelos ossos do braço e concentra os músculos de vôo. A segunda parte da asa é suportada pelos ossos do pulso e pela fusão dos ossos dos dedos. O polegar permanece livre e está ligeiramente destacado no vértice da asa, uma zona a que se dá o nome de álula. Ao contrário dos pterossauros, que não possuiam revestimento corporal, uma ave depenada é incapaz de voar. As penas de uma ave são bastante especializadas em diversas funções. As penas de vôo são designadas como remiges, primárias, secundárias e terciárias, em número variável consoante a espécie, caracterizadas pela rigidez e fixas aos principais ossos da asa. As penas de cobertura, as tetrizes mais macias, estão adaptadas de forma a favorecer o aerodinamismo.

As aves evoluiram tipos de asa muito diversos, conforme o tipo de vôo mais favorável ao ambiente que cada espécie habita. Um dos factores considerados para a relação entre asa e vôo é o quociente de aspecto, a razão entre o comprimento e a largura média da asa. Asas com quociente de aspecto elevado e achatadas facilitam o vôo deslizante que pode ser sustentado por largos períodos de tempo. Esta adaptação é particularmente útil a aves marinhas de hábitos pelágicos, como os albatrozes e gaivotas. Se para além de um quociente de aspecto elevado a asa estiver ligeiramente inclinada para trás, permite um vôo muito rápido e ágil. Os andorinhões são o melhor exemplo deste tipo de asa, tão eficiente que nunca pousam a não ser para nidificar. Por outro lado, um quociente de aspecto baixo, presente, por exemplo, na maioria dos Galliformes, possibilita um descolamento rápido, essencial para a fuga de predadores. Se associado a uma envergadura elevada, o quociente de aspecto baixo implica uma área de asa muito elevada, ideal para aves como os condores, abutres e águias, que realizam vôos planados aproveitando correntes térmicas.

Com o aumento de biodiversidade e especiação, alguns grupos de aves adaptaram-se a ambientes onde o vôo não é essencial. Como resposta, as asas foram modificadas para outras funções ou perderam a capacidade de permitir o vôo, atrofiando. O exemplo mais drástico do fenómeno de reconversão de asas para outras funções é o grupo dos pinguins, onde as asas se transformaram em barbatanas fundamentais para a locomoção em meio aquático. O cormorão-das-galápagos evoluiu no mesmo sentido de forma independente. Em populações que colonizaram ambientes isolados livres de predadores, como ilhas oceânicas, o rumo evolutivo de muitas espécies foi o atrofio dos músculos de vôo, o desaparecimento das remiges e, por consequência, a diminuição das asas para dimensões vestigiais (exemplo: dodô). A família Rallidae reúne o maior número de exemplos de espécies que se tornaram não voadoras, ou ápteras, uma adaptação que se revelou trágica com o início da interferência do Homem no meio ambiente. O maior número de extinções de aves regista-se, precisamente, em grupos que perderam as asas. As aves da ordem Struthioniformes, como as avestruzes e casuares têm asas diminutas, sem nenhuma função aparente, mas compensaram a perda de vôo com o desenvolvimento de patas altas e fortes capazes de locomoção terrestre eficaz.

Morcegos

Um morcego (Chalinolobus gouldii) em vôo: a asa é suportada por quatro dos seus cinco dedos.

Os morcegos são mamíferos alados classificados na ordem Chiroptera (do grego mão + asa), que surgiram na Terra há cerca de 55 milhões de anos, no Paleocénico. São os únicos mamíferos capazes de voar de forma independente.

As asas dos morcegos evoluiram a partir de membros anteriores, originalmente desenvolvidos para a locomoção terrestre e semelhantes à dos restantes mamíferos. A sua estrutura óssea é composta braço, antebraço, ossos do pulso, ossos da mão e cinco dedos, tal como no ser humano. A asa propriamente dita é uma membrana dupla, designada patagium, composta por tecidos dérmicos, vasos sanguíneos, fibras de elastina e musculares. O patagium é muito fino e resistente. Ao contrário dos pterossauros, onde a asa está assente em apenas um dedo (o quarto), nos morcegos todos os dedos desempenham o papel de suporte do patagium, sendo pois bastante alongados. A excepção é o polegar, que permanece livre na zona do pulso e pode ter funções de fixação, a troncos de árvore, por exemplo. Como no ser humano, os morcegos têm capacidade de movimentar cada dedo independentemente, o que confere uma enorme flexibilidade de movimentos às suas asas. Movendo os dedos, estes animais podem mudar o quociente de aspecto da sua asa e assim adaptar-se de forma imediata às necessidades do quotidiano.