Cómo corren los somormujos sobre las aguas

Por Francisco R. Villatoro, el 2 mayo, 2015. Categoría(s): Biología • Ciencia • Noticias • Science ✎ 1

Dibujo20150501 How grebes walk on water - Nature - photo by Susan Bissell

Pocos animales caminan o corren sobre las aguas, como los somormujos  (género Aechmophorus) y los lagartos de Jesucristo o basiliscos (género Basiliscus). Durante sus rituales de apareamiento los somormujos pueden correr sobre el agua una distancia de hasta 20 metros durante un máximo de 7 segundos. Su secreto es triple: corren muy rápido, hasta 20 pasos por segundo, la forma lobulada de sus patas les permite impactar en el agua a gran velocidad, produciendo un impulso que alcanza hasta el 55% de su peso, y los huesos aplanados de sus patas les permite retraerlas de forma lateral, produciendo espuma y reduciendo la resistencia hidrodinámica.

El movimiento de las patas del somormujo me recuerda mucho al movimiento de la pala que ejecuta un piragüista de aguas bravas, sobre todo cuando aprovecha la espuma de los rápidos para lograr un apoyo más firme. Los nuevos resultados, producto del análisis de vídeos de alta velocidad y de modelos de laboratorio, podrían tener aplicaciones en ingeniería biomimética y en robótica acuática. El artículo técnico es Glenna T. Clifton, Tyson L. Hedrick, Andrew A. Biewener, “Western and Clark’s grebes use novel strategies for running on water,” The Journal of Experimental Biology 218: 1235-1243, Apr 2015, doi: 10.1242/​jeb.118745.

[youtube=https://www.youtube.com/watch?v=8sPk8DdntAM]

Los somormujos de Clark (Aechmophorus clarkii), como el de la foto que abre esta entrada, y occidentales (Aechmophorus occidentalis), pueden correr sobre las aguas aunque su peso esté entre 0,7 y 1,8 kg. De hecho, pueden empezar a correr sobre el agua incluso mientras nadan, levantando el cuerpo fuera de ella en una postura amenazante y ejecutando rápidas zancadas. Glenna T. Clifton, Universidad de Harvard Concord, Bedford, Massachusetts, EEUU, y su equipo analizaron vídeos de alta velocidad como éste para estudiar la biomecánica de estas aves.

Dibujo20150501 3D kinematics of a complete rushing stride with respect to bird travel direction and vertical - j exp biol

En los vídeos de alta velocidad se ha calibrado la posición del ave usando la punta del pico y la orientación del cuerpo respecto a la cámara. La zancada se divide en dos fases, el golpe de la pata en el agua con una velocidad de 3,83 ± 0,65 m/s y la retracción lateral de la misma para prepararse para el siguiente golpe. Durante el golpe los lóbulos de pata se cierran y adquieren una forma plana (como la pala de piragüismo) que facilita la retracción, minimizando la fricción con el agua. El artículo de Clifton y sus colegas discute el movimiento estimado de cada uno de los huesos y articulaciones de la pata. Remito a su lectura a los interesados en los detalles biomecánicos.

Dibujo20150501 Movement of the MTP joint and digit IV relative to the ankle joint - j exp biol

El chapoteo en el agua del somormujo durante su carrera facilita la retracción lateral de la pata tras el golpe. El efecto hidrodinámico de la espuma (como bien saben los piragüistas) facilita el apoyo posterior de la pata en el agua y permite un mayor impulso mecánico. Además, la combinación de aire y agua en la espuma reduce la resistencia hidrodinámica de la pata durante la retracción. Según Clifton y sus colegas es como si se formara una cavidad de aire que reduce la fricción con el agua.

En resumen, el somormujo usa un movimiento de sus pata muy diferente al usado por los basiliscos en su carrera sobre las aguas. Su biomecánica e hidrodinámica será una buena fuente de inspiración para los ingenieros náuticos y biomiméticos. Para los demás sólo nos queda asombrarnos por la belleza que muestra la Naturaleza.



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Por Francisco R. Villatoro, publicado el 2 mayo, 2015
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