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En una olimpiada, las pulgas nos ganarían
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Adolfo Marroquín Santoña | 26-02-2013 | 16:33

 

Las pulgas pueden saltar más de 100 o 200 veces la longitud de su cuerpo, lo que traducido a marcas olímpicas humanas exigiría que un saltador que aspirara a acudir a una olimpiada, debería saltar no menos de 300 o hasta 400 metros, simplemente para clasificarse y poder competir. Como hasta ahora ningún ser humano ha superado en el salto de longitud los 9 metros, eso quiere decir que los atletas humanos tendrán que esforzarse aún un poco más en los entrenamientos.

Dejemos aparte por tanto los pobres records olímpicos humanos,  Mike Powell (con 8,95 metros, en 1991, Tokio) o a Bob Beamon (con 8,90 metros, en 1968, México D.F.), y tratemos de entender qué y cómo lo hacen los auténticos reyes indiscutibles del salto de longitud, los sifonápteros, para entendernos mejor “las pulgas”. Las pulgas tienen, en la base de sus patas traseras, unas almohadillas de un material, similar a la goma, denominado Resilina, en la que almacenan energía potencial como si se tratara de un resorte al comprimirlo.

Básicamente lo que hace que la pulga pueda saltar tanto es el hecho de poder comprimir y estrujar éstas almohadillas cuando así lo requiere, liberando después toda esa energía en un milisegundo, dando como resultado una rápida transformación de energía potencial en energía cinética, lo que produce un gran salto. Por tanto, no solo depende del tipo de energía que se almacena, sino principalmente de la forma en que ésta es liberada, y tiene que ver directamente con el brevísimo tiempo, un milisegundo, en que sucede.

Los saltos de las pulgas no son propulsados directamente por los músculos, sino por la rápida expansión de esa proteína, altamente elástica, la resilina. Esta proteína es capaz de almacenar una gran cantidad de energía muy superior a la de cualquier tejido muscular, que puede ser liberada repentinamente con una eficiencia del 97% (sólo se pierde en torno a un 3% en forma de calor).

 

 

Para saltar, la pulga se “acuclilla” comprimiendo las bandas de resilina que posee en la base de sus patas traseras. Este proceso se puede realizar gracias a varios mecanismos de enganche que permiten al insecto mantener la enorme presión bajo control. Cuando se liberan estos enganches la resilina se expande rápidamente transfiriendo la energía a las patas, lo que resulta en una aceleración que puede catapultar al animal a 30 cm en tan sólo 0,02 segundos. En cuanto aterriza, la pulga se comienza a preparar para un nuevo salto. Para que nos hagamos una idea, algunas pulgas pueden realizar unos 600 saltos por hora durante 72 horas sin necesidad de descansar.

En las pruebas llevadas a cabo con resilina extraída de una libélula, se demostró que tenía una elasticidad del 92 por ciento, superando al caucho de la máxima calidad. En la naturaleza, la resilina puede verse sometida a continuos estiramientos y contracciones sin sufrir fatiga, como ocurre con las moscas que baten sus alas hasta 200 veces por minuto, lo que podría emplearse, por ejemplo, para reemplazar materiales sintéticos similares en las paredes de las arterias dañadas en un corazón humano, puesto que, según se dice en alguna revista científica, la resilina se parece a la elastina de las arterias humanas, que tiene que resistir durante la vida entera del organismo.

 

 

¿Las habilidades saltadoras de todas las pulgas son las mismas? ¿Cuál de ellas es la que está más capacitada para el salto? Los saltos de las pulgas del gato (C. felis) suelen estar entre 2 y 48 cm y que las pulgas del perro (C. canis) entre 3 y 50 cm, con una media algo superior a las de los gatos. Y en cuanto a la altura del salto resulta que las pulgas del perro saltan más alto, hasta 25 cm, mientras que las del gato suben hasta 17 cm. La conclusión es, por tanto, que las pulgas de perro son, en líneas generales, mejores saltadoras que las de gato.

 

 

Miriam Rothschild (1908 a 2005), fue una eminente bióloga, que dedicó su vida al estudio de las pulgas. Esta británica obtuvo grandes descubrimientos para el mundo de la Zoología, la Entomología o la Botánica realizando una infinidad de publicaciones. Para entender la dificultad de esta profesión basta pensar que la señora Rothschild diseccionó más de 500 pulgas para conocer todos y cada uno de los músculos de estos insectos. Uno de sus descubrimientos fue que las pulgas saltan impulsándose por las rodillas. La fragilidad de los pies le hizo dudar de su fuerza y realizó una serie de fotografías que demostraron el uso de las rodillas durante el salto.

 

 

Posteriormente a los trabajos de Rothschild, que había planteado que las pulgas se propulsaban con el trocánter (la segunda de las cinco partes de que constan las patas de los insectos y que está articulada con la cadera y el fémur), un nuevo estudio ha descubierto que estos insectos transmiten la fuerza desde el tórax a las patas y se impulsan utilizando el tarso, la pieza más externa de la pata.

En este nuevo estudio, los investigadores, liderados por los científicos de la Universidad de Cambridge, encontraron que en la mayor parte de los saltos, el tarso y el trocánter estaban en contacto con el suelo durante el ‘despegue’. Sólo en el 10% de los saltos filmados el tarso era la única parte de la pata que tocaba el suelo. Es decir, si en estas ocasiones no necesitaban usar el trocánter, probablemente esta parte de la pata no era imprescindible para saltar o bien, las pulgas tienen dos mecanismos para impulsarse.

Para averiguarlo, siguieron recopilando pruebas. Las grabaciones mostraron que durante el ‘despegue’ los insectos siguen acelerando, incluso cuando no utilizan el trocánter. Además, el análisis de la pata mediante un microscopio electrónico reveló que tanto la tibia como el tarso estaban equipados con elementos de agarre a la superficie de apoyo, mientras que el trocánter era liso, de modo que no podría conseguir un buen agarre para lograr impulso, de forma que el segundo modelo fue el que coincidió a la perfección con la trayectoria del insecto y su aceleración, y pudo confirmar cómo las pulgas han conseguido ser grandes saltarinas, gracias a la resilina, e impulsándose desde su tarso.

Adolfo Marroquín Santoña

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    Genial artículo!!!

Adolfo Marroquín, Doctor en Física, Geofísico, Ingeniero Técnico Industrial, Meteorólogo, Climatólogo, y desde 1965 huésped de Extremadura, una tierra magnífica, cuna y hogar de gente fantástica, donde he enseñado y he aprendido muchas cosas, he publicado numerosos artículos, impartido conferencias y dado clases a alumnos de todo tipo y nivel, desde el bachillerato hasta el doctorado. Desde este blog, trataré de contar curiosidades científicas, sobre el clima y sus cambios, la naturaleza, el medio ambiente, etc., de la forma más fácil y clara que me sea posible.