Uniendo su cabeza a su cola para formar un anillo, una larva de 3 milímetros de mosquito de la agalla de la vara de oro exprime algunos fluidos internos en la sección de su cola, hinchándola y aumentando la presión como una cámara de aire.
Cuando la unión adhesiva entre la cabeza y la cola ya no puede sostenerse, la tensión se dispara, lanzando al gusano en un vuelo alto y giratorio que lo llevará de 20 a 30 longitudes de cuerpo en una décima de segundo a velocidades comparablesa un insecto saltarín con patas reales. La dirección de vuelo es algo aleatoria y la larva parecida a un gusano rebota un poco al aterrizar, pero aparentemente no es peor por el desgaste. Aún así, en cuanto a las opciones de locomoción, parece un poco imprudente.
Pero este "salto hidrostático sin piernas", como lo conoce un equipo de investigadores de Duke que estudiaron los lanzamientos con cámaras de ultra alta velocidad, es aproximadamente 28 veces más eficiente en energía y muchísimo más rápido que gatear comouna oruga vieja normal.
Su análisis de las notables larvas saltarinas aparece el 8 de agosto en el Revista de Biología Experimental .
Lo nuevo no es darse cuenta de que las larvas sin patas pueden saltar. El comportamiento se ha identificado muchas veces en la literatura durante más de 50 años, dijo la profesora de biología de Duke, Sheila Patek, cuyo laboratorio dirigió el análisis. La maravilla aquí está enlos detalles, que fueron capturados con una cámara de video de 20,000 cuadros por segundo y microscopios electrónicos de barrido.
"A veces se caen y no van muy lejos", dijo la gerente del laboratorio de Patek, Grace Farley, quien pasó incontables horas tratando de mantener a los inquietos gusanos enfocados y en el encuadre antes de que despegaran. Casi todos los vuelos caóticos viajaban lo suficientemente lejospara salir del campo de visión de la cámara.
Lo que Farley aprendió de todos esos saltos es que hay una bisagra en el cuerpo del gusano aproximadamente a un tercio del camino desde la cola que hace que esa parte inferior sea lo que ellos llaman una "pierna transitoria" para entregar el empuje a la superficie.
Mientras que otros gusanos formadores de anillos parecen usar apéndices rígidos llamados clavijas y piezas bucales para crear un pestillo firme entre la cabeza y la cola, la larva del mosquito biliar solo tiene algunos parches de piel pegajosos que funcionan.
En un examen detenido bajo un microscopio electrónico, las partes pegajosas resultan ser filas de escamas en forma de dedos meñiques, de solo 1 micra de ancho, que son bastante similares a las almohadillas adhesivas que se encuentran en los pies de un gecko.
Farley dijo que aún no está claro si estas escamas se entrelazan entre sí de alguna manera o si se adhieren simplemente por el efecto van der Waals, la débil atracción electromagnética entre los átomos colocados en estrecha proximidad, que es la forma en que el gecko camina sobre los cristales de las ventanas.
Los parches adhesivos parecen ser similares al "sistema de detención de la cabeza" que ayuda a los caballitos del diablo y las libélulas a bloquear sus cabezas en su lugar, dijo Patek. Pero también es posible que las larvas del mosquito secreten algún tipo de líquido en las almohadillas.aún no conozco los detalles.
En cierto modo, es una maravilla que estos investigadores en mecánica animal incluso hayan encontrado este gusano. Es una de las varias docenas de especies de mosquitos de las agallas que se alimentan de los tejidos de un centenar de especies diferentes de varas de oro. Este gusano de color naranja brillante, miembro de laEl género Asphondylia, que aún no ha sido nombrado ni descrito formalmente por la ciencia, es partidario de la vara de plata, Solidago bicolor, una especie de vara de oro de flores blancas.
"Son realmente pequeños y discretos, por lo que no mucha gente los estudia", dijo Michael Wise, un biólogo de Roanoke College que es una de las personas que sí estudia las varas de oro y los mosquitos que las aman.
Fue Wise, un ex compañero de estudios de posgrado de Patek en Duke, quien de manera algo inadvertida inició el proyecto.
Habiendo recolectado cuidadosamente varios especímenes de agallas de vara de oro en las montañas de Virginia hace dos agosto, Wise estaba cortando las partes hinchadas de las plantas bajo un microscopio para extraer el pequeño gusano naranja dentro de cada cápsula.
"Después de diseccionar alrededor de una docena de agallas, miré en la placa de Petri y solo había dos larvas en la placa", dijo Wise. "¡Estaban saltando por toda la oficina!"
Sabía que Patek tenía esta cámara de alta velocidad para su ciencia sobre saltar, chasquear y golpear criaturas y sugirió que deberían echar un vistazo.
"Entonces, decidimos filmarlos por diversión", dijo Patek. "Entonces nos dimos cuenta de que este podría ser un campo nuevo e interesante".
El mecanismo de enganche formado por "micropelos adhesivos" entre cada segmento del gusano es aparentemente nuevo, y los cálculos sobre cuánto más eficiente es saltar que gatear pueden ser de interés para el campo de los robots blandos, dijo Patek. Este trabajo tambiénencaja con sus preguntas más amplias sobre las espectaculares aceleraciones logradas por pulgas, hormigas, camarones mantis y otras criaturas que tienden a usar un mecanismo de resorte y cierre en lugar de la fuerza muscular para lograr hazañas asombrosas.
Se sabe que las especies estrechamente relacionadas de este gusano del mosquito de la agalla saltan de sus plantas caseras para encontrar lugares para excavar en el suelo y pupar. Pero este gusano en particular nunca abandona la agalla, pupa allí mismo y emerge como un vuelo completamente formado.midge. ¿Por qué tendría que saltar?
Quizás sea una habilidad sobrante de alguna evolución anterior del gusano, sugiere Wise. O quizás sea para evitar depredadores y biólogos curiosos.
Esta investigación fue apoyada por el Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU., La Oficina de Investigación del Ejército de los EE. UU. W911NF-15-1-0358 y la Fundación Nacional de Ciencias IOS-1439850
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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