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Flechas envenenadas bajo el agua. Investigadores israelíes descifrando el mecanismo de picadura de la medusa.

medusa

La cantidad de medusas en todo el mundo y en el mar Mediterráneo está creciendo de manera constante, y como resultado, nos encontramos con grandes enjambres en la costa de Israel cada año.

La medusa más común en Israel es la medusa nómada (Rhopilema nomadica), que alcanzó el Mar Mediterráneo en la década de 1970.

La medusa pertenece a la phylum Cnidaria, animales que atacan a sus presas (plancton) y se defienden con células urticantes que contienen jeringas que son realmente flechas envenenadas.

A pesar de que no tienen ojos, oídos, o incluso cerebro, han sobrevivido desde tiempos remotos, prácticamente sin cambios en su desarrollo, y son por lo tanto de las criaturas más antiguas que no se han extinguido.

Un estudio realizado por el Technion es pionero en explicar el mecanismo de picadura único de la medusa nómada.

Según el profesor Uri Shavit de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, “la medusa ataca a su presa o su enemigo mediante la inyección de una sustancia tóxica por medio de miles de jeringas microscópicos situadas en cada uno de sus tentáculos.

La jeringa se encuentra dentro de la célula de picadura (nematocyte) y se empaqueta dentro de una cápsula esférica de aproximadamente 10 micrómetros de diámetro.

En respuesta a cambios químicos en el medio ambiente o el contacto físico, aumenta la presión dentro de la cápsula y la aguja se expulsa a una tremenda aceleración de más de 50.000.000 de metros por segundo – cien veces la aceleración de una bala”.

Este mecanismo de disparo de la aguja, desde una posición plegada en la cápsula en toda su longitud, está siendo estudiado por muchos investigadores de todo el mundo.

La explicación convencional es que la aguja se saca y dispara la sustancia venenosa tras la creación de un mecanismo de fuerza llamado potencial osmótico.

Esta fuerza empuja la aguja y el líquido como una bomba que empuja el agua hacia arriba dentro de un edificio.

La presión ejercida en este proceso es tremenda: 150 atmósferas. Para fines de ilustración, esta es la presión necesaria para bombear el agua a la parte superior de un edificio de un kilómetro y medio alto.

Sin embargo, el estudio, publicado recientemente en el Journal of the Royal Society Interface, encontró que la fuerza impulsora no se limita a la cápsula.

De hecho, es un mecanismo poderoso osmótico que se desarrolla en la parte delantera de la aguja. Este mecanismo libera la aguja y tira de ella, como una locomotora tirando de vagones de ferrocarril.

El estudio se basa en mediciones realizadas utilizando tecnología lab-on-chip y el desarrollo de un modelo matemático que sigue el movimiento de la sustancia dentro del sistema.

El mecanismo de alargamiento de las agujas urticantes fue descifrado por los profesores Shavit Gilad y Yossi Fon de la Facultad de Ingeniería Mecánica del Technion, y el Dr. Tamar Lotan de la universidad de la Facultad de Ciencias del Mar de Haifa.

La solución fue proporcionada por un sistema experimental desarrollado en base a una plataforma microfluídica en el laboratorio.

Este sistema permitió a los investigadores dibujar la ruta de la aguja y su dirección.

Shavit explica, “cada cápsula se colocó en la abertura de un micro-canal entre un canal de agua central y otro canal que contenía aceite. Hemos encontrado que cuando la aguja penetra a través de petróleo, su tasa de alargamiento disminuyó en tres órdenes de magnitud, de 50 milisegundos en agua a aproximadamente 25 segundos en aceite”.

Los investigadores concluyen que, a diferencia del modelo convencional, el fenómeno osmótico no se limita a la cápsula sino más bien se produce a lo largo de su alargamiento de la aguja.

Según el profesor Shavit, “Esto significa que el potencial osmótico puede ser influenciado a lo largo de la vía de la aguja, reduciendo de este modo su capacidad para penetrar la piel y la prevención de la picadura.”

 
 

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