Ciertas especies de serpientes, como víboras de pozo, boas constrictoras y pitones, entre otras, pueden encontrar y capturar presas con una precisión asombrosa, incluso en la oscuridad total. Ahora los científicos han descubierto cómo estas criaturas pueden convertir el calorde organismos que son más cálidos que su entorno ambiental a señales eléctricas, lo que les permite "ver" en la oscuridad.
El trabajo, publicado en la revista Materia , proporciona una nueva explicación de cómo funciona ese proceso, basándose en el trabajo previo de los investigadores para inducir cualidades piroeléctricas en materiales blandos, lo que les permite generar una carga eléctrica en respuesta al estrés mecánico.
Los investigadores han sabido que es probable que la actividad eléctrica esté involucrada en permitir que las serpientes detecten presas con una habilidad tan excepcional, dijo Pradeep Sharma, profesor de ingeniería mecánica MD Anderson en la Universidad de Houston y autor correspondiente del artículo.Los materiales piroeléctricos son raros y, por lo general, son duros y quebradizos. Las células del órgano del pozo, una cámara hueca encerrada por una membrana delgada, que se sabe que desempeña un papel clave para permitir que las serpientes detecten incluso pequeñas variaciones de temperatura, no lo son.materiales piroeléctricos, dijo Sharma, quien también es presidente del Departamento de Ingeniería Mecánica en UH.
Pero cuando él y sus colegas informaron el año pasado que producían efectos piroeléctricos en un material suave y gomoso, algo hizo clic.
"Nos dimos cuenta de que hay un misterio en el mundo de las serpientes", dijo. "Algunas serpientes pueden ver en la oscuridad total. Se explicaría fácilmente si las serpientes tuvieran un material piroeléctrico en sus cuerpos, pero no. Nos dimos cuenta de que el principio detrás del material blando que habíamos modelado probablemente lo explica ".
No todas las serpientes tienen la capacidad de producir una imagen térmica en la oscuridad. Pero aquellas con un órgano de pozo pueden usarlo como una especie de antena para detectar la radiación infrarroja que emana de organismos u objetos que son más cálidos que la atmósfera circundante.Luego procesan la radiación infrarroja para formar una imagen térmica, aunque el mecanismo por el cual sucedió no ha sido claro.
Sharma y sus colegas determinaron que las células dentro de la membrana del órgano del pozo tienen la capacidad de funcionar como un material piroeléctrico, aprovechando el voltaje eléctrico que se encuentra en la mayoría de las células. A través de modelos, utilizaron el mecanismo propuesto para explicar hallazgos experimentales previosrelacionados con el proceso.
"El hecho de que estas células puedan actuar como un material piroeléctrico, esa es la conexión que falta para explicar su visión", dijo Sharma.
Este trabajo fue parte de la tesis doctoral de Faezeh Darbaniyan, primer autor del artículo. Otros investigadores del proyecto incluyen a Kosar Mozaffari, estudiante de la UH, y el profesor Liping Liu de la Universidad de Rutgers.
El trabajo explica el mecanismo por el cual las células pueden adquirir propiedades piroeléctricas, aunque quedan interrogantes, entre ellas, cómo se relaciona el mecanismo propuesto con el papel que desempeña el mayor número de canales iónicos que se encuentran en las proteínas TRPA1. Las proteínas TRPA1 son másabundante en las células de las serpientes de órganos de fosa que en las serpientes sin fosa.
"Nuestro mecanismo es muy robusto y simple. Explica bastante", dijo Sharma. "Al mismo tiempo, es innegable que estos canales también juegan un papel, y aún no estamos seguros de la conexión".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Jeannie Kever. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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