Éste es el animal más fuerte del mundo: la gamba mantis, pequeña pero matona

¿Alguna vez te has preguntado quién tiene el gancho más potente del mundo animal? Los hemos descubierto: se trata de la gamba (o langosta) mantis, un crustáceo del orden Stomatopoda de unos 12 cm y de colores muy vivos. Habita en el gran arrecife de coral de Australia y usa los garrotes de sus extremidades, que son más bien como codos en lugar de puños, para golpear a sus presas a una velocidad superior a la de una bala de calibre 22. Un revés que puede romper los cristales de los acuarios cuando son mantenidas en cautividad y hacen de ella la criatura más fuerte en relación con su tamaño.

La fuerza y velocidad de su gancho son su medio para alimentarse, ya que son capaces de abrir las conchas de sus presas como cangrejos y almejas. Para golpear así de fuerte sin romper sus garrotes, la langosta mantis tiene un núcleo especial amortiguador que tiene una estructura molecular diferente a cualquier otro animal que conocemos. Este compuesto se llama Estructura Bouligand, que evita que las pequeñas grietas se conviertan en un rompimiento completo.  

Esto le permite a la langosta golpear repetidamente sin quebrarse– pueden tener microgrietas pero nunca un rompimiento. Ahora, los investigadores han descubierto cómo estos pequeños estomatópodos terminan sus pequeños golpes: se trata de un resorte en forma de 'silla de montar' en dos capas hecho un material muy frágil, similar a la cerámica. El estudio ha sido publicado en la revista iScience.

"Si le pidieras a un ingeniero mecánico que hiciera un resorte que pueda almacenar una gran cantidad de energía elástica, no pensaría en usar cerámica", dijo Ali Miserez, científico de materiales de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, quien dirigió la nueva investigación. Hasta ahora se ha considerado la cerámica como un material inflexible y propenso a romperse si se dobla y se deforma, reservándolo para la investigación de compuestos de extrema dureza y al mismo tiempo ligereza.

No obstante, este descubrimiento orgánico desmonta el mito. Un resorte de esta cerámica permite que los camarones mantis desaten la potencia de sus antebrazos a velocidades de más de 80 kilómetros por hora. "La cerámica puede almacenar energía si se deforma. Si se les comprime, son bastante fuertes y más rígidos que el metal o cualquier polímero, por lo que realmente puede almacenar una mayor cantidad de energía que con esos materiales"- explica Miserez.

Un mecanismo perfecto

Los mejores resortes, aquellos que pueden contener más energía, son rígidos y extensibles. Pero en los materiales, estas características generalmente no van de la mano. Para superar este desafío, el resorte en forma de silla de montar del camarón mantis tiene dos capas. La capa superior es un material biocerámico mineralizado similar al hueso, mientras que la capa inferior es fibrosa, como una cuerda. Los investigadores pensaron que este diseño podría permitir el máximo almacenamiento de energía en la silla de los camarones y al mismo tiempo evitar que se rompa el material cerámico quebradizo.

Para averiguarlo, midieron las propiedades mecánicas de cada capa. Su análisis reveló que la capa exterior del resorte almacena la energía elástica que las gambas necesitan para lanzar sus famosos y rápidos 'puñetazos'. La capa interna, que es más fuerte cuando se estira, proporciona el soporte flexible necesario. Sin ella, el golpe fallaría.

Los científicos descubrieron que el diseño de la silla permite que el resorte se use repetidamente sin desgastar las partes. Y no solo eso, el descubrimiento revela una manera de mejorar los microrobots, los robots de tamaño básico y otras organizaciones están desarrollando para permitir que el personal de rescate pueda inspeccionar los escombros después de desastres naturales entre otras aplicaciones. "Lo que este diseño muestra es que puedes hacer un resorte muy eficiente, y puedes hacerlo con cerámica, que es más eficiente que otros materiales que la gente está usando ahora", dijo Miserez.

Pero todavía hay más

Existen cerca de 400 especies diferentes de langosta mantis. La mayoría tiene garrotes, pero algunas, en su lugar, poseen 'arpones'. En lugar de destrozar a su presa, la ensartan con fuerza y velocidad. Los estomatópodos son animales agresivos que viven en madrigueras y, solo ocasionalmente, salen de ella para cazar comida o cuando factores externos las obligan a irse. Pero prefieren emboscar a las presas que se aproximan a su cubil.

Además, aunque algunos de sus familiares tienen una coraza translúcida, la gamba mantis luce una fantástica combinación de colores. El factor visual es importante para estos crustáceos: de hecho, sus ojos son únicos en el mundo animal. Son los únicos seres vivos que tienen 12 de estos fotoreceptores en lugar de los dos a cuatro de los demás. Según determinó un equipo internacional en 2013, esto no les permite distinguir mejor los colores, pero su modo de codificación del color es distinto y les da ventajas a la hora de aparearse o de reconocer el peligro.

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