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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Esto trae cola

Cola - Quilo de ciencia -Cienciaes.com

Todos tenemos la idea, generalmente acertada, de que si poseemos un órgano o un apéndice en nuestros cuerpos es por una buena razón. El corazón bombea la sangre que transporta el alimento y el oxígeno a todas nuestras células; el estómago recibe y digiere los alimentos que ingerimos; el riñón filtra la sangre de residuos tóxicos. Igualmente, si poseemos dos manos con cinco dedos cada una es debido a los beneficios que nos proporcionan. Las manos permitieron a nuestros ancestros agarrarse a las ramas de los árboles y otras muchas capacidades, como desparasitarse, utilizar herramientas, etc. Esto facilitó su supervivencia, razón por lo que, durante la evolución, las manos no se perdieron y hoy seguimos beneficiándonos de ellas. Otros animales, en cambio, carecen de manos pero poseen patas o alas que les permiten sobrevivir en el medio en el que viven.

Sin embargo, la función de uno de los apéndices más generalizados del reino animal, la cola, seguía sin ser conocida. Hoy, dicha función ha sido revelada gracias a unos recientes estudios biomecánicos realizados por investigadores de la universidad de California, publicados en la revista Nature.

Como es normal, los investigadores no partieron de la nada. Hacía ya varias décadas que se habían postulado hipótesis sobre la función de la cola de los animales que la poseen. Una de ellas mantenía que la cola ejerce una función de balancín durante los saltos. Los movimientos de la cola durante las trayectorias aéreas de los animales saltadores tal vez les permiten corregir las trayectorias durante el vuelo, y asegurar así un aterrizaje más seguro.

ATERRIZA COMO PUEDAS

Para comprobar lo acertado o no de esta hipótesis, los investigadores realizaron filmaciones a muy alta velocidad de los movimientos de la cola durante el salto forzado de un lagarto (de la especie Arama arama, del tamaño de una rata pequeña). El lagarto era lanzado, con suavidad, pero con firmeza, a una velocidad lo suficientemente elevada para que su trayectoria le obligara a tener que saltar sobre una plataforma para alcanzar, tras un salto de cerca de medio metro, un sitio elevado seguro o, si fracasaba, estrellarse sobre una superficie acolchada que no le causaba daño. La superficie de la plataforma se recubrió de diversos materiales, más o menos resbaladizos. Una superficie resbaladiza no permite un buen impulso hacia arriba, mientras que una no resbaladiza, sí lo permite, a veces hasta en exceso. Esto posibilitó a los investigadores comprobar los movimientos de la cola según las diversas trayectorias de salida del lagarto en su salto.

Los resultados de los experimentos son muy ilustrativos y pueden verse aquí. Cuando el lagarto debe saltar sobre una plataforma resbaladiza, el pobre animal recibe la desagradable sorpresa de que no puede hacerlo bien y sale disparado hacia adelante, más que hacia arriba. Cuando comprueba que no se ha dado suficiente impulso vertical, en un intento de elevarse y evitar la colisión con la plataforma acolchada que tiene enfrente, el animal eleva su cola todo lo que puede para impulsarse adicionalmente hacia arriba de esa forma. Cuando el lagarto es forzado a saltar sobre una plataforma demasiado adherente, el animal comprueba que se da un impulso demasiado fuerte, que tampoco esperaba, lo que compensa, en esta ocasión, bajando su cola por debajo del cuerpo mientras está en el aire. Sin embargo, cuando el lagarto debe saltar sobre una plataforma de adherencia normal y se da un impulso adecuado que no necesita compensar, mantiene la cola en el mismo ángulo que su cuerpo, es decir, en posición horizontal cuando está en el aire.

COLADO POR LA CIENCIA

Para comprobar la importancia de un apéndice como la cola para corregir trayectorias aéreas, los investigadores también realizaron ensayos con un pequeño vehículo robotizado (similar a un coche de juguete) al que habían colocado una cola y al que lanzaron sobre el equivalente de un pequeño precipicio, imitando la caída de un automóvil u otro vehículo similar. Cuando el vehículo carecía de cola o esta no podía ser movida, este se precipitaba en picado, de la forma en que tantas veces hemos visto en las películas. Sin embargo, si el vehículo poseía una cola que podía ser elevada en el momento del salto, en lugar de caer en picado, este mantenía una posición horizontal durante su trayectoria, lo que le permitía aterrizar sobre sus ruedas.

Estos experimentos demuestran que la cola ejerce un efecto estabilizador durante los saltos que puede ser fundamental para permitir un aterrizaje sobre las patas y no sobre la cabeza lo que, cuando menos, podría resultar doloroso, si no mortal. Sin embargo, no todos los animales poseen cola o poseen solo colas muy cortas. Desde luego, los animales que no necesitan saltar largas distancias generalmente no la poseen. Pero, además, la cola ejerce un efecto perjudicial cuando es necesario cambiar la trayectoria en la carrera, por ejemplo, para escapar de la persecución de un predador. Esa es la razón por la que liebres o gacelas no poseen colas largas.

Como suele suceder, estas investigaciones aparentemente anodinas, pueden tener importantes repercusiones en ingeniería, en el desarrollo de mecanismos estabilizadores de las trayectorias de diversos vehículos de transporte, o en el diseño de robots para la exploración espacial, por ejemplo, que hasta el momento han carecido de cola alguna. Todos los estudios científicos traen cola y, evidentemente, este no iba a ser una excepción.

OBRAS DE JORGE LABORDA.

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

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