Los camarones mantis no son un crustáceo normal, estos coloridos crustáceos compiten con los tiburones como los depredadores más mortíferos del océano. Tienen una serie de habilidades asombrosas que no solo asombran a los científicos, sino que también inspiran tecnología de punta.
Es un pájaro, es un avión, ¿no es así, es un camarón? Ahora sé lo que piensas que los camarones realmente no pueden volar y, por supuesto, tienes toda la razón. Pero los camarones mantis tienen otras habilidades asombrosas que los colocan en el panteón de los superhéroes en el mundo natural. Tal vez envuelven, libra a libra, el puño más fuerte del reino animal con la fuerza equivalente a una bala, y pueden golpear tan rápido que incluso pueden crear chispas bajo el agua. Además, cuentan con uno de los sistemas visuales más asombrosos del planeta, capaz de ver luz polarizada y colores que ni siquiera podíamos imaginar. Estas habilidades lo convierten en uno de los depredadores más temidos y prolíficos del mundo marino.Pero estos animales no solo están increíblemente bien adaptados, sino que también inspiran la próxima ola de tecnología humana.
«Camarón mantis”
Lo primero que hay que aclarar es que, a pesar de su nombre, estos asombrosos animales no son realmente camarones, pertenecen al grupo de los estomatópodos y tienen más en común con las langostas que con los camarones reales. Lo segundo a aclarar es que no estamos hablando de una sola especie, sino de un grupo de unas 500 variaciones diferentes que tienen el mismo nombre. Pero colectivamente, todos tienen las mismas adaptaciones increíbles que los diferencian como uno de los depredadores marinos más peligrosos del mundo. La mayoría miden unos 10 cm de largo, aunque algunos pueden alcanzar los 40 cm y vienen en una variedad de colores, desde el marrón básico hasta el multicolor brillante. La mayoría vive en regiones tropicales, especialmente en los arrecifes de coral, y aunque son peligrosos depredadores, la mayoría de las especies pasan la vida escondidas bajo rocas o enterradas en grietas.
Lo que todos los camarones mantis tienen en común es un conjunto de «aves de presa», brazos especialmente adaptados en forma de palos o lanzas, con los que dan golpes extremadamente fuertes desde corta distancia. Estos brazos se asemejan a las patas delanteras de una mantis religiosa, de la que el grupo toma su nombre. La otra similitud entre todas las especies son sus ojos compuestos altamente eficientes, que les permiten ver formas y longitudes de onda de luz que nosotros y otros animales no podemos. También tienen una armadura gruesa similar a un tanque en la espalda que los protege de los ataques superiores y se cree que se encuentran entre los mariscos más inteligentes. En conjunto, estas habilidades hacen de Mantis Shrimp un oponente formidable para cualquier especie marina de tamaño similar.
Golpear
Lo que hace que Shrimp Mantis sea un depredador tan grande es su capacidad para incapacitar o incluso matar a su presa con rayos. Los accesorios maravillosos pueden ser palos aburridos o lanzas afiladas, pero son igual de mortales. Son capaces de asestar uno de los golpes más fuertes y rápidos del reino animal, capaces de desmembrar un cangrejo o perforar un pez en un abrir y cerrar de ojos. Se cree que el disparo aterriza a una velocidad de 80 km/h y genera una fuerza equivalente a una bala calibre .22 . Es asombroso, especialmente considerando lo pequeños que son los animales y lo que sucede bajo el agua, que es mucho más denso que el aire. Entonces, ¿cómo son capaces de alcanzar velocidades tan altas y una potencia increíble?
El secreto es la rapidez con la que pueden extender completamente sus brazos. Están articulados y normalmente se pliegan bajo la cabeza, pero pueden extenderse completamente en menos de una centésima de segundo, lo que genera mucha potencia. El mecanismo para esta extensión es una muesca en forma de silla de montar en la base de las extremidades que actúa como un arco y una flecha. Unos músculos extremadamente potentes flexionan la silla y crean tensión antes de liberar la energía almacenada y transmitirla al brazo, que sale disparado hacia arriba. Cuando el brazo se mueve muy rápidamente por el agua, se produce otro fenómeno sorprendente que amplifica la fuerza. La presión del agua de mar delante del brazo cae tan rápidamente que hierve y crea una burbuja de cavitación. La burbuja estalla inmediatamente, liberando un destello de luz y energía que actúa como una explosión en miniatura. La combinación de la rápida expansión y la fuerza de la burbuja de cavitación es lo que hace que el impacto sea tan potente.
Materiales mágicos
Quizás más impresionante que el daño que una mantis religiosa puede infligir con sus ataques es el hecho de que recibe muy poco daño con sus ataques. Las construcciones utilizadas deben ser muy fuertes y duraderas para ejercer la fuerza necesaria para atacar, limitando al mismo tiempo el impacto en su propio cuerpo. Las manos deben absorber mucha fuerza en el impacto para evitar daños, especialmente si están equipadas con un bastón. Esto se consigue gracias a una estructura especial de la capa exterior que, hasta su descubrimiento, nunca se había observado en las mantis religiosas en estado salvaje. Está formada por quitina dispuesta en espiral y recubierta de carbonato y fosfato de calcio. El resultado es una mezcla que puede absorber enormes fuerzas antes de romperse.
Por otra parte, la silla de montar debe soportar una gran tensión para permitir el rápido despliegue del brazo que es tan mortal. Esto es posible porque está hecho de dos materiales completamente opuestos que se complementan de forma única. La capa superior está hecha de biocerámica, que es similar a la cerámica que utilizamos a diario, y la capa inferior está hecha de biopolímero, que es mucho más flexible. Cuando el brazo se dobla en la silla de montar, la capa de biocerámica se comprime y la capa de biopolímero situada debajo se expande y se adapta. De este modo, la capa superior puede soportar una carga mucho mayor de lo que sería posible en condiciones normales. Sin esta disposición de materiales, sus ataques serían una fracción de su velocidad y fuerza.
Miro y espío con mis propios ojos
Pero no son sólo las sorprendentes estructuras que hay detrás de los mortíferos ataques de las mantis religiosas lo que interesa a los científicos. Sus ojos también están muy bien adaptados, por lo que pueden ver mejor que la mayoría de los animales marinos. Como otros crustáceos y la mayoría de los insectos, las mantis religiosas tienen ojos sofisticados. Esto significa que se componen de cientos de pequeñas unidades diferentes que juntas forman un solo ojo. En el camarón mantis, se trata de estructuras en forma de varilla llamadas «rabdómeros», que están formadas por receptores de luz apilados unos sobre otros. Aunque nosotros tenemos tres tipos diferentes de receptores de luz, el camarón mantis tiene doce. La forma del ojo, que consta de dos hemisferios separados por una banda central, también es única. Además, cada hemisferio está inclinado en un ángulo de 45 grados, lo que permite un campo de visión más amplio.
Los camarones mantis religiosa utilizan estas adaptaciones de varias maneras. En primer lugar, ven la llamada luz polarizada. La luz no polarizada, como la luz del sol, viaja en todas las direcciones, pero la luz polarizada, que puede reflejar ciertos objetos, es unidireccional. Los humanos perciben la luz polarizada como un resplandor y no pueden enfocar su fuente, pero esto no es un problema para las mantis religiosas. En segundo lugar, debido a su mayor gama de receptores de luz, pueden percibir más longitudes de onda. Esto les permite percibir más colores e incluso el espectro ultravioleta, muy útil para detectar presas sobre un fondo azul oscuro. Por último, según la posición y el ángulo de sus ojos, pueden percibir la profundidad del espacio y enfocar los objetos con un solo ojo. Esto les permite ver zonas oscuras y claras al mismo tiempo, lo que resulta muy útil cuando viven en una grieta oscura y poco profunda.
Inspiración para la innovación
Las gambas mantis religiosas y sus sorprendentes adaptaciones les han permitido dominar su nicho en el ecosistema marino, pero ahora están empezando a desempeñar un papel importante en nuestro mundo. Los científicos llevan décadas fascinados por esta especie, y sus descubrimientos les han inspirado para desvelar los secretos de su éxito y sus múltiples aplicaciones en el mundo real. Ingenieros de la Universidad de Illinois han desarrollado recientemente una cámara en miniatura que puede imitar el increíble sistema visual de la mantis. El cubo centimétrico puede detectar la luz polarizada y captar una gama de intensidades de luz 10.000 veces mayor que las actuales cámaras comerciales. Se cree que podría utilizarse en sistemas de detección de peligros en vehículos, para detectar objetivos ocultos con drones militares y para mejorar la seguridad durante las intervenciones quirúrgicas. Además, el nuevo dispositivo puede adquirirse por tan sólo 10 dólares.
Los materiales únicos que componen los brazos y el sillín también tienen muchas aplicaciones en el mundo real. La estructura de amortiguación de las capas externas de los apéndices del cangrejo inspiró la versión sintética desarrollada por las Fuerzas Aéreas estadounidenses para crear mejores aviones. También se utiliza para fabricar chalecos antibalas e incluso en los cascos de la NFL para reducir el número de conmociones cerebrales que sufren los jugadores en las colisiones. Las aplicaciones de un material que absorbe tan bien las fuerzas son prácticamente ilimitadas. Además, la biocerámica que compone la capa superior de la silla puede utilizarse en robótica. Aunque todavía no se ha reproducido, se espera que pueda sustituir a algunas piezas metálicas, sobre todo en las articulaciones, ya que puede soportar cargas similares pero es mucho más ligero.
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