Si, encuentran sistema de engranaje en un insecto “Issos coleoptratus” y no es ciencia ficción ni resultado de la nanotecnología, sino del mecanismo que la misma naturaleza le dio a un insecto.
Unos dientes minúsculos en estructuras “hiplike” mantienen las patas en sincronía. Dientes de cremallera naturales de malla en las curvas superiores de las patas traseras de pulgones de las plantas jóvenes Issus, son los primeros engranajes funcionales descubiertos en la naturaleza.
La orgullosa invención popular de los engranajes en realidad fue precedida por millones de años por la evolución de la naturaleza. Los pequeños puntos en las patas de los insectos salta-hojas se mueven como dientes engranados.
Los engranajes del joven saltamontes “Issos coleoptratus” tiene toque en la parte superior de las piernas, dice el neurobiólogo Malcolm Burrows de la Universidad de Cambridge en Inglaterra. Y cuando pega los saltos, los dientes de engranaje en una pierna atrapan a los dientes de la otra en secuencia. El mallado de dientes hacen que las piernas se muevan rápidamente en sincronía, lo que permite saltos de eficiencia energética, Burrows y Gregory Sutton de la Universidad de Bristol en Inglaterra lo dicen el 13 de septiembre en la revista Science.
“Se Imaginan que tuviéramos en nuestros muslos – Dios no lo quiera – una rueda dentada», dice Burrows.
Los dientes diminutos en la parte superior de la pata trasera izquierda es una malla dentada en la “chicharrita juvenil” con los dientes que se sincronizan con el borde dentado sobre la pierna derecha, haciendo la conjunción armonizada en el salto.
Los dientes de engranaje de insectos son maravillas microscópicas, con hasta una docena a lo largo de una tira curva no más de 400 micrómetros de largo. Los dientes están como en un disco en la cubierta externa del insecto a 30 micrómetros como máximo, cada uno va disminuyendo hasta un punto.
Los dientes se sincronizan en las patas, Burrows concluye. Las patas del Planthopper no levantan hacia arriba y hacia abajo en los lados del cuerpo en planos verticales como un saltamontes lo hace. El lugar de las patas del Issus está escondido debajo del cuerpo, en un ángulo de tal manera que se necesitan mover al mismo tiempo. De no ser así un poderoso impulso hacia adelante iría tembloroso y débil.
Las cámaras de alta velocidad revelan que dos patas traseras de un joven “salta-hojas” empiezan a moverse en unas 30 millonésimas de segundo de diferencia, informa Burrows. Ese tipo de sincronía sería un problema muy difícil para las neuronas resolver, dice. Sólo un repunte de la actividad de una célula nerviosa dura unas 300 veces más que el observado retraso de pata a pata. A continuación, la señal nerviosa tendría que viajar y un músculo tendría que reaccionar. Los engranajes funcionan mucho más rápido.
Antes de dar un salto, las cámaras mostraron que los engranajes se enrollan de manera que los extremos superiores de la tira de los dientes enclavan como el grifo de las piernas. Un saltamontes salta con más poder que los suministros directos de acción muscular. Los insectos reciben un impulso, apretando los músculos antes de tiempo para doblar el esqueleto externo, como un arquero dobla un arco antes de soltar la flecha. Cuando el insecto salta finalmente, los dientes de los engranajes ruedan juntos por la curva.
Durante la última muda a la edad adulta, los dientes desaparecen. Sin embargo, los adultos disparan a través del follaje con saltos balísticos como los tan jóvenes lo hacen. Los adultos son más grandes y más pesados , Burrows dice, así que tal vez la fricción de pata a pata sincroniza los movimientos sin necesidad de los dientes del engranaje.
Los engranajes no son los únicos dispositivos mecánicos que se han desarrollado en los organismos vivos, dice Alexander Riedel del Museo Estatal de Historia Natural de Karlsruhe en Alemania. Bisagras abundan, dice. Él y sus colegas han descrito una pierna escarabajo conjunta como un tornillo que gira en una tuerca.
Un primer de engranajes en la parte superior de las patas traseras de un joven salta-hojas muestra sus movimientos engranados durante un salto, y luego se mueve lentamente en la posición para un salto. (Las imágenes se capturan a una velocidad de 5.000 fotogramas por segundo y se reproducen a 30 fotogramas por segundo)
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