Científicos del Instituto Karlsruhe de Tecnología revelaron que los gorgojos se mueven en la naturaleza con una pieza roscada como articulación. Estudiaron la anatomía de estos insectos utilizando tomografía computarizada de sincrotrón
Se ha descubierto recientemente en los gorgojos un sistema músculo esquelético hasta ahora desconocido en el mundo animal. La cadera del Trigonopterus oblongus no consiste en el gozne de costumbre, sino en articulaciones basadas en un sistema de tornillo y tuerca. Este primer tornillo roscado biológico tiene un tamaño de aproximadamente la mitad de un milímetro y se ha estudiado en detalle utilizando radiación de sincrotrón. El descubrimiento es reportado en el último número de la revista Science. (DOI: 10.1126/science.1204245.
«Este tipo de montaje en el movimiento de la pata de los animales es bien inusual, donde grandes áreas de partes del esqueleto se mueven encima de cada pata. La alimentación de la pata se lleva a cabo a través de una incisión muy pequeña en el centro del tornillo», dice Thomas Van de Kamp, del Instituto de Tecnología de Karlsruhe. En la naturaleza, las caderas y los hombros por lo general se basan en sistemas de bola y cavidad o bisagras, que se pueden utilizar más fácilmente por los organismos. Los tornillos y tuercas se conocen a partir de la ingeniería y se utilizan para la fijación de componentes. «Ahora, hemos encontrado que la naturaleza fue la primera en inventar los tornillos y tuercas, porque los gorgojos han estado utilizando este monatje desde hace unos 100 millones de años», dice Alexander Riedel del Museo Estatal de Historia Natural de Karlsruhe. Este museo suministró de las muestras de gorgojos estudiados.
Las detalladas imágenes en tres dimensiones de las articulaciones fueron realizadas en la fuente nacional ANKA de radiación de sincrotrón del Karlsruhe Institute of Technology.
Como regla general, los gorgojos son más torpes que muchos otros escarabajos, por ejemplo, los de la familia Carabidae. La transformación de una articulación de bisagra en una articulación de tornillo, sin embargo, les permitió mover las piernas más hacia abajo, lo cual los hizo mejores trepadores. Los gorgojos Trigonopterus oblongus analizados viven en las ramas y el follaje de la selva de Papúa Nueva Guinea. Para alimentarse, el insecto introduce su «pico» en el tejido de la planta, mientras las patas traseras proporcionan un fuerte punto de apoyo. Presumiblemente, la articulación en rosca también es ventajosa en este aspecto.
«Por otra parte, también hemos estudiado otras especies de gorgojos y siempre se encuentran estas juntas roscadas», explican Riedel y van de Kamp. «Obviamente, este juego se da en todos los gorgojos, de los cuales hay más de 50.000 especies en todo el mundo.» En este caso, los investigadores han identificado que el conjunto de tornillo constituye un elemento fundamental que hasta ahora se desconocía en la familia de los gorgojos. Las especies más conocidas en Alemania son el Curculio nucum y el Curculio glandium, y el gorgojo del maíz (Sitophilus zeamais), una plaga de los granos.
La reconstrucción de imágenes tridimensionales de la articulación del Trigonopterus oblongus de un tamaño de la mitad de un milímetro se realizó por medio de un microtomógrafo recién instalado en la fuente ANKA de radiación de sincrotrón. «Esto extiende el conjunto existente de técnicas de imagen de sincrotrón para una amplia aplicación en las ciencias de la vida», dice Tilo Baumbach, responsable de la fuente de radiación de sincrotrón ANKA. «Los usuarios externos pueden solicitar ahora un moderno sistema, desde una radiación de onda larga de terahercios a la altamente energética radiación X que se utilizó en este caso.»
Los estudios de las especies Trigonopterus fueron financiados por la DFG.
Según la legislación del estado de Baden-Württemberg, el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) es una corporación pública. Cumple la misión de ser universidad y un centro de investigación nacional de la Asociación Helmholtz. KIT se centra en un trío de conocimiento que vincula las tareas de investigación, la docencia y la innovación.
Fuente: Karlsruhe Institute of Technology. Aportado por Eduardo J. Carletti
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