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Diabolical Ironclad Beetle: Escarabajo acorazado es indestructible

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diabolico escarabajo acorazado 3

Diabolical Ironclad Beetle: El diabólico escarabajo acorazado es prácticamente indestructible.

Ahora los científicos saben por qué! Conduce sobre el escarabajo con tu coche y ni siquiera sudará. ¿Cómo lo hace?

Diabolical Ironclad Beetle: Puedes pisotear accidentalmente al diabólico escarabajo acorazado y ni siquiera se inmuta.

Vaya uno más lejos, conduzca sobre él en su automóvil, y eso tampoco causará ningún problema a la criatura. Su exoesqueleto es uno de los más duros del reino animal. Y los científicos ahora creen que saben por qué.

En un estudio, publicado en la revista Nature el miércoles, los investigadores han desentrañado los secretos de la asombrosa resistencia al aplastamiento del diabólico escarabajo acorazado y han demostrado cómo los nuevos materiales ultrarresistentes pueden aprovechar la biología del escarabajo.

De un vistazo, el escarabajo parece impresionante: un exoesqueleto oscuro y lleno de baches que se parece un poco a una roca carbonizada. Pero al acecho debajo de su exterior monótono se encuentran algunas maravillas estructurales, construidas por la evolución.

Diabolical Ironclad Beetle

Diabolical Ironclad Beetle

Muchas especies de escarabajos pueden volar y sus alas están encerradas dentro de los élitros, un caparazón resistente y protector.

Volar es un gran mecanismo de defensa para los escarabajos, que les permite escapar de los depredadores, pero el acorazado no tiene alas y habitualmente se hace el muerto, confiando en su exoesqueleto para mantenerlo a salvo.

«El acorazado es un escarabajo terrestre, por lo que no es liviano y rápido, sino que está construido más como un pequeño tanque», dijo David Kisailus, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de California, Irvine y coautor del estudio, en un lanzamiento.

El exoesqueleto del escarabajo es tan resistente que incluso ha presentado algunos problemas para los entomólogos que esperan mostrarlos: es difícil poner un alfiler a través del acorazado.

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Para estudiar los diminutos tanques, un miembro del equipo de investigación, Jesús Rivera, capturó escarabajos y los trajo de regreso al laboratorio. Primero, los investigadores descubrieron que el exoesqueleto del escarabajo podía soportar alrededor de 150 newtons de fuerza, 39.000 veces su peso corporal. Otras tres especies de escarabajos terrestres eran solo la mitad de resistentes.

Diabolical Ironclad Beetle ¿por qué este exoesqueleto en particular es mucho más fuerte? 

El equipo de investigación observó al escarabajo utilizando una técnica de imágenes en 3D llamada tomografía microcomputada, que funciona como una radiografía para todo el organismo. Se centraron en los élitros del acorazado.

Puede parecer inusual que el acorazado tenga élitros. Después de todo, es un escarabajo terrestre que no puede volar. Pero ha evolucionado de un escarabajo que, en un momento, pudo, y sus élitros son críticos para la fuerza de su exoesqueleto. Se han fusionado de la manera más notable creando una sutura sinuosa y giratoria.

Los investigadores lo describen como piezas de un rompecabezas que se conectan entre sí. Bloquee dos piezas juntas y el punto probable de falla estará en el «cuello» de la pieza del rompecabezas.

Pero al estudiar la sutura bajo un microscopio de alta potencia y usar simulaciones por computadora, el equipo no vio ninguna falla catastrófica. La sutura pareció aguantar, transfiriendo la tensión a toda la región, en lugar de abrirse. Eso es importante: protege el cuello del escarabajo.

Además, la composición química de los élitros del acorazado es ligeramente diferente a la de un escarabajo volador. Parece tener una mayor concentración de proteína mezclada, lo que podría aumentar la dureza del insecto.

Los investigadores lo llevaron más allá y estudiaron cómo esta geometría de exoesqueleto podría permitir el desarrollo de materiales más resistentes.

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Tomaron las lecciones aprendidas de la sutura del escarabajo y crearon algunas piezas de rompecabezas de fibra de carbono para probar la resistencia mecánica en una aplicación del mundo real: sujetadores utilizados en ingeniería aeroespacial.

Las piezas del rompecabezas que imitaban al acorazado se desempeñaron mejor.

«Este trabajo muestra que podemos pasar de usar materiales fuertes y quebradizos a otros que pueden ser fuertes y duros al disipar la energía cuando se rompen», dijo Pablo Zavattieri, ingeniero civil de la Universidad de Purdue y coautor de la estudiar.

Diabolical Ironclad Beetle: Unlocking the secrets of its super-tough design
Ver este vídeo en YouTube.

 

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AMÉRICA LATINA

Mientras un gobierno duerme Santi Maratea APOYA A CORRIENTES

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Mientras un gobierno duerme Santi Maratea APOYA A CORRIENTES

Hasta el momento, Santi Maratea recaudó más de $ 90 millones para combatir los incendios en Corrientes

Santi Maratea: Mientras un gobierno duerme Santi Maratea APOYA A CORRIENTES junto a ciudadanos Argentinos y de otras partes del mundo que cuidan el PLANETA.

Santi Maratea, El influencer lanzó una nueva campaña solidaria, con el objetivo de ayudar a combatir los incendios en CORRIENTES, ARGENTINA los cuales descuidadamente por parte del gobiernos arrasan la provincia desde ya hace un mes.

El influencer Santi Maratea, reconocido por organizar movidas solidarias a beneficio de múltiples causas en todo el país, juntó más de $ 90 millones que serán donados para combatir los incendios en Corrientes.

Mientras un gobierno duerme Santi Maratea APOYA A CORRIENTES

#SOSCorrientes

Tras publicar en la red social Twitter, el joven habló con tres organizaciones de la provincia que se encuentran trabajando para disminuir las consecuencias de la emergencia ígnea. El objetivo es llegar a 15 o 20 millones, para una camioneta con bomba, medicamentos para animales y otros elementos.

Las donaciones estipuladas son de $ 60, $ 120, $ 300 y $ 1.200, que se pueden realizar mediante Mercado Pago. Detalló que los bomberos de San Miguel necesitan $ 6 millones para la camioneta y el Consorcio del Manejo del Fuego, $ 5 millones para distintos materiales y equipamiento.

Pasadas las 2 de la mañana y, en apenas 45 minutos de colecta, Santi Maratea había superado los 3 millones de pesos de recaudación. Antes de las 4, en tanto, ya había conseguido lo necesario para cubrir los gastos del Consorcio del Manejo del Fuego, quienes le detallaron sus necesidades.

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Santi Maratea compartió imágenes del humo y los incendios y lamentó el abandono del Estado. Incluso, criticó al gobernador de Corrientes, aunque «no sabe quién es».

Mientras un gobierno duerme Santi Maratea APOYA A CORRIENTES

#SOSCorrientes

Suman más de 780 mil hectáreas de campos arrasadas por el fuego en Corrientes

El fuego no da tregua en la provincia de Corrientes, donde hasta el momento un total de 785,238 hectáreas han sido consumidas por las llamas, de acuerdo con el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).

La cifra representa un 9% de la superficie total de la provincia.

La provincia como zona de catástrofe ecológica y ambiental y detalló que hay 17 focos activos.

La Fiscalía Ambiental provincial dispuso la detención de un hombre que estaría vinculado con el inicio de unos de los focos de incendio.

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ANIMALES

A los murciélagos les encanta balbucear, como los humanos

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A los murciélagos les encanta balbucear, como los humanos

A los murciélagos les encanta balbucear, como los humanos

Después de escuchar durante horas a los cachorros de murciélago en la naturaleza, los científicos han identificado ocho características del balbuceo que comparten los bebés humanos y el murciélago con alas de saco mayor.

Pase algún tiempo con un bebé y es probable que escuche algunos balbuceos. Ahora, una nueva investigación muestra que los murciélagos bebés también pueden hacerlo.

Un papel publicado el jueves en el último número de la revista Ciencia encuentra similitudes entre el balbuceo de los bebés humanos y el balbuceo del murciélago con alas de saco mayor (Saccopteryx bilineata) – una pequeña especie de murciélago que vive en América Central y del Sur.

Los investigadores creen que tanto los murciélagos como los humanos evolucionaron el balbuceo como precursor de un comportamiento vocal más complejo, como cantar o, en el caso de las personas, hablar.

«Es una locura», que dos especies que están emparentadas tan lejanamente balbucean, dice Ahana Fernandez, ecologista del comportamiento animal en el Museo de Historia Natural de Berlín, Alemania.

Fernández, coautor del nuevo artículo, espera que las similitudes en los sonidos de los bebés eventualmente revelen genes comunes utilizados en el proceso de aprendizaje vocal.

Diferentes especies, balbuceo similar

El murciélago con alas de saco mayor es una pequeña criatura relativamente modesta. «Son realmente lindos», dice Fernández. «Tienen caras amistosas».

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Fernández ha pasado innumerables horas observando a los murciélagos y grabando sus sonidos. Para el oído humano, su balbuceo puede sonar como una serie de chirridos repetitivos y agudos.

«Por lo general, tenemos una colonia donde tenemos varios cachorros de murciélago y luego uno de los cachorros comienza a balbucear», dice. «Balbucean a veces durante 40 minutos».

Su balbuceo es único. Aunque los pájaros cantores y los humanos balbucean, los investigadores no han encontrado ninguna otra especie de murciélago que balbucee.

Hace años, fue Mirjam Knörnschild, el jefe del laboratorio de ecología del comportamiento y bioacústica del museo (y el jefe de Fernández), quien primero notó que los cachorros de murciélago estaban haciendo algo que sonaba como un balbuceo. Ella pensó que sonaba como bebés humanos, y cuando Fernández comenzó a trabajar con los murciélagos, ella también lo escuchó: «Es tan llamativo, es tan ruidoso», dice. «Y sí, también estaba pensando en los bebés humanos que balbucean».

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Fernández y el equipo de investigación se propusieron estudiar sistemáticamente el balbuceo. Identificaron un conjunto de ocho características diferentes que se encuentran en el balbuceo del bebé humano. Por ejemplo, los bebés humanos balbucean de una manera que no es aleatoria: «Producen un tipo de sílaba de manera rítmica … ‘ba ba ba’ y luego cambian al siguiente ‘da da da’», dice.

Cuando los investigadores escucharon a los murciélagos, encontraron que su balbuceo era similar. Como los bebés, los cachorros de murciélago repetían «sílabas» precursoras que eventualmente aparecen en sus canciones cuando crecen por completo. El balbuceo también fue rítmico y universal entre todos los cachorros de murciélago, aunque solo los machos «cantan» más adelante en sus vidas.

¿Balbucear es una mejor forma de llorar?

El trabajo de Fernández y sus colegas parece mostrar rigurosamente que esta especie de murciélago balbucea, dice Erich Jarvis, investigador de la Universidad Rockefeller de Nueva York que estudia el aprendizaje vocal en pájaros cantores.

«Sus hallazgos son consistentes con la hipótesis de que el balbuceo y las habilidades de aprendizaje vocal van de la mano», dijo en un correo electrónico.

Pero eso todavía deja la pregunta de cómo evolucionó el balbuceo en primer lugar, dice D. Kimbrough Oller, profesor de la Facultad de Ciencias y Trastornos de la Comunicación de la Universidad de Memphis, que no participó directamente en el estudio.

Una hipótesis es que el balbuceo comenzó como una forma de llamar la atención de los padres, sin la molestia del llanto constante, él dice. Al balbucear, los bebés podrían estar indicando que están en forma y que vale la pena prestarles atención.

«Una vez que el balbuceo despega, puede proporcionar una base para el adulto de las capacidades vocales que se pueden utilizar para otra cosa», dice Oller.

En otras palabras, el balbuceo puede haber comenzado como una alternativa simple al llanto, pero rápidamente encontró un uso evolutivo en las especies de aprendizaje vocal, lo que permitió a los bebés desarrollar las habilidades necesarias más adelante en la vida.

Jarvis cree que el balbuceo puede existir en más de un continuo, con algunas especies que no aprenden canciones y el lenguaje también lo hacen. Él dice que este último estudio sobre el balbuceo en los murciélagos debería proporcionar la base para futuras investigaciones sobre el balbuceo y el aprendizaje vocal en otros animales.

En cuanto a los murciélagos, Fernández dice que por ahora el murciélago con alas de saco mayor es la única especie que se sabe balbucea, pero cree que hay otras especies: «Tenemos más de 1.400 especies de murciélagos en todo el mundo», dice. «Estoy absolutamente seguro de que encontraremos otro».

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Investigadores que estudiaron los genes y crearon un ‘Daddy Shortlegs’

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Investigadores que estudiaron los genes de Daddy Longlegs y crearon un ‘Daddy Shortlegs’

«Una de las cosas únicas de papá piernas largas es la capacidad de enrollar las puntas de sus piernas», utilizando pequeñas piezas articuladas llamadas tarsómeros, dice Vanessa L. González, científica de genómica computacional en el Museo Smithsonian de Historia Natural.

Para tener una idea de por qué los científicos querrían estudiar las patas largas de papá, intente jugar un juego de «Una de estas cosas no es como las otras» la próxima vez que vea una.

«Si miras a un papá moverse con las piernas largas, efectivamente caminará con solo tres pares de patas». dijo Guilherme Gainett, estudiante de posgrado en la Universidad de Wisconsin-Madison. El par de piernas restantes, agrega, se agitan en el aire, sondeando los alrededores del arácnido.

Y cuando encuentran algo interesante, pueden agarrarlo.

«Una de las cosas únicas de Daddy Longlegs es la capacidad de enrollar las puntas de sus piernas, que se logra mediante la subdivisión en docenas de pequeñas piezas articuladas llamadas tarsómeros», Vanessa L. González, científica de genómica computacional en el Museo Smithsonian de Historia Natural, le dijo a NPR.

Puedes pensar en los tarsómeros como algo similar al segmento entre los nudillos de tus dedos, dijo González.

Una sola pierna puede tener docenas de tarsómeros, lo que la hace increíblemente versátil. Para descubrir cómo el arácnido desarrolló esta habilidad, González, Gainett y sus compañeros investigadores secuenciaron el genoma del papá patas largas y, finalmente, lograron crear un papá patas cortas manipulando sus genes.

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Es otro paso para comprender el genoma de los arácnidos y cómo evolucionaron sus planes corporales, dijo González, incluidas sus exclusivas piernas de agarre. Ella y Gainett son coautores principales del estudio, que se publicó recientemente en la revista. Actas de la Royal Society B.

Una evolución basada en el reciclaje de genes

Los investigadores encontraron que los papitos de patas largas, también conocidos como recolectores, desarrollaron sus piernas especiales no a través de un ingrediente secreto genético, sino reutilizando partes de la misma receta genética que se encuentra en otros artrópodos, como los genes que afectan a los tarsómeros, subsegmentos de la pierna. .

«Otros artrópodos tienen tarsómeros», dijo el investigador Prashant Sharma, profesor de la Universidad de Wisconsin-Madison, «pero sólo los recolectores los usan en una gama tan amplia de comportamientos: detección, escalada, peleas, cortejo».

Los científicos llegaron a sus hallazgos interfiriendo o «derribando» los genes Hox del arácnido. Son un tipo de homeobox genes, que determinan los planes corporales de los animales. Para imaginarse cómo funciona eso, González sugiere pensar en un interruptor de atenuación en una luz. En lugar de intentar desactivar un gen por completo, los investigadores querían reducirlo a una configuración muy baja.

Cuando los investigadores rechazaron la expresión de dos genes específicos, las patas largas de papá desarrollaron piernas mucho más cortas de lo habitual. En cambio, las patas se convirtieron en pedipalpos, apéndices que se utilizan para alimentarse.

En el futuro, estudios similares podrían analizar los genes responsables de otras características interesantes, como los colmillos de las arañas, dijo González.

Los tarsómeros ayudan a papá a ponerse al día

La pata del papá pata larga tiene docenas de tarsómeros, pequeñas articulaciones que permiten al arácnido curvarse y enrollar sus patas alrededor de objetos como ramitas. Debido a que tiene docenas de tarsómeros, el papá de patas largas puede doblar la pierna con mucha fuerza.

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Los tarsómeros ayudan a papá a ponerse al día

«Los tarsómeros son pequeñas articulaciones en la parte distal (puntas) de las piernas, que le permiten al papá patas largas enroscarse y enrollar sus piernas alrededor de objetos, como ramitas o incluso las piernas de otros papá piernas largas», dijo González.

«Si tuvieras más segmentos en tus dedos, podrías curvar tu dedo mucho más fuerte», agregó. «Entonces, si tu dedo tuviera muchos más segmentos y fuera mucho más largo, podrías sujetar casi cualquier cosa. Estos tarsómeros ayudan a las piernas a alcanzar la capacidad de prensilidad, como la de una cola marsupial rizada».

Las piernas también tienen otra característica especial, una táctica de supervivencia a la que los científicos se refieren como autotomía. Las patas del arácnido pueden «desprenderse del cuerpo, un truco que se usa para distraer a los depredadores mientras el papá de patas largas huye con las patas restantes», dijo González.

¿Qué deberías hacer si conoces a un papá piernas largas?

Es probable que la gente en los EE. UU. Esté muy familiarizada con las patas largas de papá. Cuando se les pregunta qué deben hacer cuando se encuentran con uno, González dice que son inofensivos.

«Phalangium opilio es una de las especies recolectoras más extendidas del mundo y se puede ver fácilmente en las ciudades. Uno de los conceptos erróneos más grandes es que son venenosos, pero son demasiado ‘débiles’ para infligir un mordisco «, dijo, y agregó que los arácnidos no tienen veneno ni muerden.

«Si te encontraras con uno en el bosque o en tu casa, míralo con asombro y déjalo seguir su camino alegre», dijo. «Si siente que debe sacarlo del interior de su casa, recójalo con cuidado y colóquelo afuera».

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