Ao contrário dos seres humanos e de outros animais com esqueletos rígidos, os polvos têm corpos extremamente flexíveis, estruturados em torno do que os cientistas chamam de hidrostato muscular, um sistema de músculos que proporciona sustentação e movimento sem ossos.
Seus oito braços ágeis podem se curvar e se alongar, enquanto o manto central pode mudar de forma. O sistema circulatório do animal também é adaptado a contorções: os principais vasos sanguíneos têm sistemas musculares de bombeamento que ajudam a manter o sangue circulando localmente mesmo quando parte do corpo está comprimida.
"Na natureza, os polvos têm a capacidade de se deslocar por espaços menores que o próprio corpo, uma habilidade chamada comportamento de compressão", disse Wenci Xin, pesquisador do Laboratório de Robótica Flexível da Universidade Nacional de Singapura e um dos autores do estudo publicado na revista Journal of Experimental Biology . "Investigamos se existe um padrão geral na maneira como esses animais realizam esse comportamento que possa ser aplicado a robôs no futuro."
Os pesquisadores gravaram vídeos de três polvos adultos jovens passando por uma abertura ajustável. Eles identificaram duas estratégias principais: um processo de três etapas, empregado pelos polvos quando a abertura era mais larga do que a distância entre os olhos do animal, e outro de quatro etapas, usado quando ela era mais estreita.
"No início, esperávamos que os animais usassem a mesma estratégia. Ficamos surpresos quando descobrimos que a estratégia mudava", disse Xin.
Na manobra de três etapas, o polvo primeiro sondava a abertura com um braço, passava vários outros por ela e, em seguida, usava os braços já inseridos como apoio na divisória para puxar os braços restantes, a cabeça e o manto. Diante de uma abertura mais estreita, o polvo acrescentava uma etapa: puxava primeiro os braços restantes e depois fazia a cabeça e o manto passarem separadamente.
Não está claro o que determina a fresta mais estreita pela qual um polvo consegue passar. O bico do animal, que funciona como mandíbula e é a única parte rígida de seu corpo, há muito é considerado o fator limitante, mas Xin afirmou que os experimentos sugerem que esse limite pode ser determinado pelo tamanho dos braços junto ao corpo.
Para um polvo, espremer-se em espaços apertados pode proporcionar uma rota de fuga e acesso a presas que outras criaturas marinhas não conseguem alcançar facilmente.
"A ideia é que os polvos usem o sentido do tato nos braços para examinar a abertura", disse Michael Kuba, biólogo da Universidade de Nápoles Federico II e coautor do estudo.
Diferentes espécies de polvo podem lidar com espaços apertados de maneiras distintas. O polvo-comum é um predador generalista de águas costeiras, sobretudo em áreas de litoral rochoso, onde há muitos buracos pelos quais pode passar, disse Kuba. Espécies que vivem em leitos marinhos arenosos ou que têm formatos corporais e comprimentos de braços muito diferentes podem adotar outras estratégias para atravessar aberturas, acrescentou.
Os pesquisadores esperam que a compreensão de como os polvos resolvem esse problema possa ajudar engenheiros a projetar robôs mais versáteis para transitar por espaços confinados semelhantes.
Robôs de busca e resgate projetados para se deslocar por escombros costumam ser longos e estreitos porque precisam ter uma pequena seção transversal para passar por frestas estreitas, disse Xin. Um robô inspirado em polvos poderia transportar mais equipamentos, com braços flexíveis dotados de diferentes sensores, ferramentas ou dispositivos de comunicação, acrescentou.
Construir um robô assim representa um desafio de engenharia: seus braços precisariam ser macios o suficiente para passar por aberturas estreitas, mas fortes e ágeis o bastante para se curvar, torcer e esticar enquanto puxam o restante do corpo, disse Xin. Os atuadores convencionais necessários para controlar movimentos tão complexos normalmente acrescentam componentes rígidos, tornando o robô menos flexível.
Para Kuba, o estudo também ressalta quanto ainda há para aprender sobre os próprios animais .
"Os seres humanos sentem-se atraídos pelos polvos por representarem uma inteligência de corpo mole no oceano", disse Kuba. "Mas sabemos muito pouco sobre como o polvo vive seu dia a dia."