La invención de los engranajes, algo de lo que estábamos orgullosos, fue precedida por una evolución carente de razonamiento: Unos pequeños salientes en las patas de unos insectos saltahojas se mueven como los dientes de un engranaje

Los engranajes de un joven saltahojas Issos coleoptratus se tocan en la parte superior de las patas, dice el neurobiólogo Malcolm Burrows de la Universidad de Cambridge en Inglaterra. Y cuando el saltahojas da el salto, los dientes del engranaje de una pierna atrapan los dientes del otro en secuencia. Burrows y Gregory Sutton, de la Universidad de Bristol en Inglaterra, dicen en ejemplar del 13 de septiembre de Science que los dientes hacen que las patas se muevan rápidamente en sincronía, lo que permite saltos con eficiencia energética.

«Imaginemos que tuviésemos en nuestros muslos —Dios no lo quiera— los dientes de una rueda de engranaje sobresaliendo», dice Burrows.

Los dientes de engranaje de estos insectos son maravillas microscópicas, con hasta una docena a lo largo de una tira curva no más de 400 micrómetros de largo. Dientes se hunden unos 30 micrómetros como máximo en el duro disco de la cubierta externa del insecto, cada uno afinándose hasta una afilada punta.

Los dientes sincronizan las patas, concluye Burrows. Las patas del saltahojas no se levantan hacia arriba y hacia abajo a los lados del cuerpo, en planos verticales, como en un saltamontes. En cambio, las patas del Issus están escondidas debajo del cuerpo, peustas en ángulo de tal manera que deben moverse al mismo tiempo. De lo contrario el poderoso impulso hacia adelante se haría oscilante y débil.

Cámaras de alta velocidad revelan que las dos patas traseras de un joven saltahojas empiezan a moverse con unos 30 millonésimas de segundo de diferencia, informa Burrows. Ese tipo de sincronía casi total «sería un problema muy difícil a ser resuelto por las neuronas», dice. Un pico único de actividad de una célula nerviosa dura unas 300 veces más que el retraso que se observa entre una y otra pata. A continuación, la señal nerviosa tendría que viajar, y tendría que reaccionar un músculo. Los engranajes funcionan mucho más rápido.

Dientes diminutos en la parte superior de la pata trasera izquierda de una chicharrita juvenil con los dientes sobre la pata derecha sincronizados para el salto. Cortesía de Malcolm Burrows

Las cámaras mostraron que, antes de un salto, los engranajes ruedan de manera que los extremos superiores de la tira de dientes se enclavan para preparar a las patas para el salto. El saltahojas salta con más potencia que la que suministra directamente la acción muscular. Los insectos logran un impulso mayor apretando antes los músculos para doblar el esqueleto externo, como un arquero dobla un arco antes de soltar la flecha. Cuando el insecto finalmente salta, los dientes de los engranajes ruedan juntos por la curva.

Durante la última muda a la edad adulta, los dientes desaparecen. Sin embargo, los adultos se disparan a través del follaje con saltos tan balísticos como los de los jóvenes. Los adultos son más grandes y más pesados, dice Burrows, así que tal vez la fricción de pata a pata sincroniza los movimientos sin necesidad de los dientes del engranaje.

Los engranajes no son los únicos dispositivos mecánicos que se han desarrollado en los organismos vivos, dice Alexander Riedel del Museo Estatal de Historia Natural de Karlsruhe en Alemania. Abundan las bisagras, dice. Él y sus colegas han descrito una articulación de pata de escarabajo que es como un tornillo que gira en una tuerca.

Fuente: Science News. Aportado por Eduardo J. Carletti

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