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sábado, 8 de julio de 2017

La ciencia detrás del poderoso pinchazo de una picadura de Medusa.

La criatura del mar sin cerebro utiliza "jeringas" de alta potencia para disparar veneno en su piel a 50.000.000 metros por segundo.
 

Cualquiera que haya sido picado por una medusa instantáneamente será capaz de recordar el dolor insoportable infligido por estos animales.

Ahora, un nuevo estudio ha examinado en acción este mecanismo único de picadura.

Los hallazgos sugieren que las medusas usan "jeringas" de alta potencia para disparar veneno a su víctima a velocidades asombrosas de 50.000.000 metros por segundo.

Investigadores del Instituto de tecnología de Israel estudiaron el mecanismo de picadura de las medusas nómadas – las medusas más comunes en Israel.

Los animales atacan a sus presas – usualmente plancton – y se defienden con células punzantes que contienen jeringas que son en realidad flechas venenosas.

Aunque no tienen ojos, oídos, o incluso cerebros, han sobrevivido por 600.000.000 años, con prácticamente ningún cambio de desarrollo, y están entre las criaturas complejas más antiguas que no han desaparecido.

El profesor Uri Shavit, quien dirigió el estudio, dijo: 'la medusa ataca a su presa o a su enemigo inyectando una sustancia tóxica por medio de miles de jeringas microscópicas ubicadas en cada uno de sus tentáculos’.

'La jeringa se encuentra dentro de la célula de picadura (nematocyte) y se empaqueta dentro de una cápsula esférica de unas 10 micras de diámetro.

«En respuesta a los cambios químicos en el ambiente o el contacto físico, la presión aumenta dentro de la cápsula y la aguja se expulsa a una tremenda aceleración de más de 50.000.000 metros por segundo – 100 veces la aceleración de una bala de rifle.

Este mecanismo de disparo, de una posición plegada en la cápsula a toda su longitud, está siendo estudiado por investigadores de todo el mundo.
 
La explicación más común es que la aguja se saca y dispara la sustancia venenosa a través de un mecanismo de fuerza llamado potencial osmótico.

Esta fuerza empuja la aguja y el líquido como una bomba empujando el agua hacia arriba dentro de un edificio.

La presión ejercida en este proceso es de 150 atmósferas-la misma presión necesaria para bombear el agua hasta la cima de un edificio de 1,5 km de altura.

Pero este estudio se encontró que la fuerza motriz no se limita sólo a la cápsula.

En cambio, los investigadores sugieren que el mecanismo osmótico se desarrolla en el frente móvil de la aguja.

Este mecanismo libera la aguja y la tira como un tren que transporta varios carros, en lugar de como una bala que se dispara.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores estudiaron el movimiento de agujas a través del petróleo y el agua en el laboratorio.

El profesor Shavit dijo: 'cada cápsula fue colocada en la apertura de un micro-canal que puenteaba entre un canal central de agua y otro canal que contenía petróleo.

"Encontramos que cuando la aguja penetraba a través del aceite, su tasa de elongación disminuyó por tres órdenes de magnitud, desde 50 milisegundos en agua hasta unos 25 segundos en aceite".

Los investigadores sugieren que, a diferencia del modelo común, el fenómeno osmótico no se limita a la cápsula, sino que se produce en toda la aguja.

El profesor Shavit agregó: ' Esto significa que el potencial osmótico puede ser influenciado a lo largo de la vía de la aguja, reduciendo así su capacidad de penetrar la piel y de prevenir la picadura. '

Tamar Lotan, otro autor del estudio, está utilizando hallazgos para buscar maneras de hacer que las picaduras de Medusa funcionen para nosotros.

Su puesta en marcha, Nidaria, produce protector solar que también está diseñado para protegerse de las medusas.

Y otra de sus empresas, Monterey Bay Labs, está trabajando en un gel que utiliza espinas de anémonas de mar para la entrega de drogas, lo que le permite extender una inyección sobre la piel en lugar de perforarse con una jeringa.

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