Cuando piensas en nadar, probablemente te imaginas empujando a través del agua, creando un empuje hacia atrás que te empuja hacia adelante. Una nueva investigación en el Laboratorio de Biología Marina (MBL) sugiere, en cambio, que muchos animales marinos realmente se empujan a través del agua, un fenómeno denominado «empuje de succión».
El estudio, publicado en Informes científicos, descubrió que los pequeños animales marinos con múltiples propulsores, que incluyen larvas de cangrejos, gusanos poliquetos y algunos tipos de medusas, no se empujan hacia adelante cuando mueven sus apéndices, sino que crean una presión negativa detrás de ellos que los empuja a través del agua.
Cuando el apéndice frontal se mueve, crea un bolsillo de baja presión detrás de él que puede reducir la energía requerida por la siguiente extremidad para moverse. “Es similar a cómo los ciclistas usan la corriente de aire para reducir la resistencia del viento y ayudar a arrastrar al grupo”, dice el autor principal Sean Colin de la Universidad Roger Williams, científico del Centro Whitman en el MBL.
Esta publicación se basa en el trabajo anterior del equipo, también realizado en MBL, sobre el empuje de succión en lampreas y medusas. Para el estudio actual, se centraron en pequeños animales marinos que utilizan la cinemática metacrónica también conocida como «natación metacrónica», una técnica de locomoción comúnmente utilizada por animales con múltiples pares de patas en las que los apéndices se mueven en secuencia, en lugar de sincrónicamente.
“Llegamos a este estudio buscando los beneficios de la natación metacrónica, pero nos dimos cuenta de que el flujo alrededor de las extremidades se ve muy similar al flujo alrededor de una medusa o una aleta de pez”, dijo Colin. «No solo el flujo se ve igual, sino que la presión negativa es la misma».
Para este estudio, los investigadores trabajaron con dos especies de cangrejos, un gusano poliqueto y cuatro especies de medusas de peine. Todos miden menos de unos pocos milímetros de longitud. Descubrieron que el flujo de líquido creado al nadar era el mismo que en los animales más grandes que habían estudiado previamente.
«Incluso a estas escalas realmente pequeñas, estos animales dependen de la presión negativa para avanzar a través del agua», dijo Colin, quien agregó que este podría ser un fenómeno común entre los animales.
“No es exclusivo de los peces o las medusas que miramos. Probablemente esté mucho más extendido en el reino animal ”, dice Colin, quien agregó que se ha observado algo así como el empuje de succión en aves y murciélagos que se mueven por el aire. Estas criaturas tienen el mismo grado de curvatura en sus extremidades (25-30 grados) que los animales marinos observados.
En el futuro, Colin y sus colegas quieren estudiar una mayor variedad de organismos marinos para determinar el rango de tamaños de animales que dependen del empuje de succión para impulsarse a través del agua.
“Ese es uno de nuestros principales objetivos: hacernos más grandes, más pequeños y obtener un mejor estudio de los animales que realmente dependen de este empuje de succión”, dice Colin.
Referencia: «El papel del empuje de succión en las paletas metacrónicas de los invertebrados nadadores» por Sean P. Colin, John H. Costello, Kelly R. Sutherland, Brad J. Gemmell, John O. Dabiri y Kevin T. Du Clos, 20 de octubre 2020, Informes científicos.
DOI: 10.1038 / s41598-020-74745-y
Los colaboradores del MBL Whitman Center de Colin en este estudio incluyen a John Costello de Providence College y John O. Dabiri del Instituto de Tecnología de California. La investigación anterior sobre lampreas se realizó en colaboración con la científica senior de MBL Jennifer Morgan.