La capacidad del cuerpo humano de reparar las heridas

¿CASUALIDAD O DISEÑO?

     Uno de los procesos que hacen que la vida sea posible es la capacidad del cuerpo para sanar sus heridas y regenerar el tejido dañado. Este proceso de cicatrización empieza en cuanto se produce una herida.

     Piense en lo siguiente: La cicatrización se consigue mediante una serie de complejas reacciones celulares.

• Las plaquetas de la sangre se adhieren al tejido alrededor de la herida y forman un coágulo que sella los vasos sanguíneos dañados.
• La inflamación del área lastimada ayuda a que no se infecte y elimina cualquier basurita o residuo.
• En cuestión de días, el cuerpo reemplaza el tejido dañado, contrae la herida y restaura los vasos sanguíneos afectados.
• Por último, el tejido de la cicatriz remodela y fortalece el área dañada.

     Algunos investigadores se inspiraron en la coagulación para crear plásticos que se “curan” a sí mismos. Estos plásticos tienen diminutos tubos alineados que contienen dos sustancias químicas que “sangran” cuando se dañan. Al mezclarse las dos sustancias, se forma un gel que cubre la zona afectada, llenando los huecos o grietas. A medida que el gel se endurece, forma una sustancia resistente que reestablece la firmeza del material original. Uno de los investigadores reconoce que este proceso sintético de cicatrización -todavía en fase de desarrollo- “se asemeja” a la cicatrización natural.

¿Qué le parece? ¿Es la capacidad del cuerpo humano de reparar las heridas resultado de la evolución o del diseño?

Las patas del caballo

¿CASUALIDAD O DISEÑO?

     Un caballo puede correr a 50 kilómetros (30 millas) por hora. Pero aunque esta acción implica un gran esfuerzo, consume muy poca energía. ¿Cómo es posible? El secreto está en las patas.

     Las patas del caballo tienen una combinación de músculos y tendones que funcionan como resortes: absorben energía cuando las patas tocan el suelo y la liberan para impulsar al caballo hacia delante.

     El problema es que los tendones podrían lastimarse por la fuerte vibración de las patas. Por eso, los músculos funcionan como amortiguadores. Los investigadores han dicho que este mecanismo es muy especializado y le aporta agilidad y fortaleza al caballo.

     Los ingenieros están tratando de imitar este mecanismo para usarlo en robots de cuatro patas. No obstante, les está costando mucho trabajo hacerlo con los materiales y conocimientos actuales debido a que el diseño es complejísimo, asegura el Laboratorio de Robótica Biomimética del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

¿Qué le parece? ¿Evolucionó el mecanismo de las patas del caballo? ¿O fue diseñado?

Los bigotes del gato

¿CASUALIDAD O DISEÑO?

Maicito

     Los gatos domésticos suelen ser nocturnos, y todo indica que sus bigotes les sirven para detectar objetos cercanos y cazar en la oscuridad.

     Piense en lo siguiente: Los bigotes de los gatos están conectados a una red de nervios sensoriales capaces de detectar hasta el más leve movimiento de aire. Por eso, los gatos se dan cuenta de que tienen un objeto cerca aunque no lo vean. ¡Una gran ventaja en la oscuridad!

     Los gatos también pueden calcular la posición exacta y el movimiento de un objeto o presa gracias a que sus bigotes son sensibles a los cambios de presión del aire. Además, estos les sirven para medir el ancho de una abertura y ver si pueden pasar. La Encyclopædia Britannica reconoce que “las funciones de los bigotes (vibrisas) del gato aún no se han comprendido del todo; sin embargo, se sabe que si a un gato se le cortan los bigotes, este queda temporalmente incapacitado”.

     Los científicos están diseñando robots con sensores que funcionan de forma parecida a los bigotes del gato. Estos “bigotes electrónicos” les permitirían a los robots rodear obstáculos. Según Ali Javey, investigador de la Universidad de California en Berkeley, dichos sensores “podrían tener una amplia gama de aplicaciones en la robótica avanzada, en los interfaces que facilitan la comunicación entre las máquinas y los usuarios, y en el campo de la biología”.

¿Qué le parece? ¿Son los bigotes del gato el resultado de la evolución, o de la creación?

El pelaje de la nutria marina

¿CASUALIDAD O DISEÑO?

Muchos mamíferos acuáticos que viven en aguas frías tienen una gruesa capa de grasa bajo la piel para mantener su temperatura corporal. Pero la nutria marina utiliza un aislante diferente: un tupido abrigo de pelo.

     Piense en lo siguiente: El pelaje de la nutria marina es más denso que el de cualquier otro mamífero: unos 155.000 pelos por centímetro cuadrado (1.000.000 por pulgada cuadrada). Al nadar, su pelaje retiene una capa de aire entre el pelo y la piel, que actúa como aislante. Esto impide que el agua fría esté en contacto directo con su piel, y así mantiene el calor.

     Los científicos creen que se puede aprender mucho del pelaje de la nutria marina. Han probado diferentes abrigos de pelo sintético, variando la longitud y la separación de los pelos, y han llegado a la conclusión de que, “cuanto más tupido y largo sea el pelaje, más seco se mantendrá o mejor repelerá el agua”. En otras palabras, la nutria marina puede presumir de tener un “abrigo” realmente eficiente.

     Los investigadores esperan que sus estudios sirvan para mejorar el diseño y la producción de innovadores tejidos repelentes al agua. Quizás algún día, los buzos que se sumergen en aguas frías terminen llevando un traje con un pelaje similar al de la nutria marina.

¿Qué le parece? ¿Es el pelaje aislante de la nutria marina resultado de la evolución o del diseño?

La técnica de aterrizaje de las abejas

¿CASUALIDAD O DISEÑO?

Las abejas pueden aterrizar sin problemas en prácticamente cualquier ángulo. ¿Cómo lo logran?

     Piense en lo siguiente: Para aterrizar de forma segura, la abeja debe reducir su velocidad de aproximación hasta detenerse casi por completo antes de posarse. Una manera lógica de hacerlo sería calculando dos factores: la velocidad de vuelo y la distancia al objetivo, y entonces reducir la velocidad en función de ambos factores. Sin embargo, esto sería muy complicado para la mayoría de los insectos ya que tienen los ojos muy juntos y con un enfoque fijo, lo cual les impide medir directamente las distancias.

     La visión de las abejas se diferencia mucho de la visión binocular de los humanos, que permite calcular a qué distancia se halla un objeto. Entonces, ¿cómo calculan la distancia? Al parecer, se valen del simple hecho de que los objetos se ven más grandes cuanto más cerca están, y de que cuanto más cerca están, más rápido parecen aumentar de tamaño. Ciertos estudios realizados en la Universidad Nacional de Australia indican que las abejas disminuyen su velocidad de vuelo para que la velocidad a la que su objetivo “aumenta” de tamaño sea constante. Para cuando una abeja llega a su destino, ha reducido la velocidad casi por completo, y así puede aterrizar sin problemas.

     La revista Proceedings of the National Academy of Sciences informa: “La sencillez y aplicabilidad de esta técnica de aterrizaje [...] hacen que sea ideal para implementarla en los sistemas de navegación de robots voladores”.

¿Qué le parece? ¿Es la técnica de aterrizaje de las abejas resultado de la evolución o del diseño?

LAS FORMAS DE LAS CARACOLAS Y LAS CONCHAS

¿CASUALIDAD O DISEÑO?

     Las caracolas y conchas marinas permiten que los moluscos vivan en las condiciones más adversas y resistan las enormes presiones del fondo del mar. Esta gran capacidad de ofrecer protección ha impulsado a algunos ingenieros a estudiar su forma y estructura con el fin de diseñar vehículos y edificios que protejan a sus ocupantes.

     Piense en lo siguiente: Los ingenieros analizaron dos tipos: las conchas marinas bivalvas (como las almejas) y las caracolas en espiral (con forma de tornillo).

     En las bivalvas se vio que las nervaduras externas dirigen la tensión a la charnela (articulación) y a los bordes exteriores. Por otro lado, las curvas externas de la caracola en espiral dirigen la presión hacia el núcleo y la parte ancha superior. En los dos casos, la forma del caparazón hace que la presión se dirija hacia sus partes más fuertes. Así, si llegara a sufrir algún daño, el molusco estaría mejor protegido.

     Los investigadores también hicieron pruebas comparativas de presión en conchas y caracolas reales, y en semiesferas y conos que imitaban la forma y composición de las reales (creados con una impresora tridimensional). Los resultados mostraron que las superficies complejas de las conchas y caracolas naturales pueden soportar casi el doble de presión que las formas simples, como esferas y cilindros.

     Al hablar de las aplicaciones de esta investigación, la revista Scientific American dice: “Si algún día llegara a conducir un automóvil con forma de caracola, seguro que será elegante y estará diseñado para proteger los frágiles cuerpos de sus ocupantes”.

¿Qué le parece? ¿Es la forma de las caracolas y conchas marinas resultado de la evolución o del diseño?