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Illustraciencia IX presenta las mejores ilustraciones científicas del año

Por Mar Gulis (CSIC)

El certamen internacional Illustraciencia, organizado por la Asociación Catalana de Comunicación Científica y el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN) del CSIC, ha dado a conocer las ilustraciones premiadas en su novena edición: ocho imágenes sobre  la vida animal y vegetal que puebla nuestro planeta. ¡No te las pierdas!

Camaleón

La pantera de Madagascar, de David Rojas Márquez (Argentina)
Premio Ilustración científica y Premio especial del público

Esta imagen digital representa tres adaptaciones anatómicas que hacen excepcionales a los camaleones: ojos que pueden moverse independientemente el uno del otro, lo que da a estos animales una amplitud visual de alrededor de 350º (1.b); una lengua que se dispara con una aceleración de 1000 m/s2 –gracias al denominado proceso entogloso (2.a) y al músculo acelerador (2.b)–; y la capacidad de cambiar el color de su piel a través de arreglos celulares bajo su epidermis (3.a) llamados cromatóforos (3.b).

Zorzales

Estudio comparativo de zorzales, de Ignacio Sevilla Hidalgo (España)
Premio Ilustración naturalista 

El motivo central de esta acuarela son los zorzales en su medio, donde son difíciles de observar y suelen pasar desapercibidos. Se trata del zorzal real (Turdus pilaris), el zorzal común (Turdus philomelos), el zorzal alirrojo (Turdus iliacus) y el zorzal charlo (Turdus viscivorus). La lámina muestra también los principales rasgos identificativos de cada especie: las diferencias de color que presentan en la parte inferior de las alas (arriba) y en la distribución de las marcas oscuras del pecho (derecha).

Plagas

Plagas de la harina, de Albert Blanco Roviralta (España)
Mención especial Ilustración científica

¿Hay insectos en la harina de la despensa? Lo más probable entonces es que se trate de larvas de alguna de estas tres especies: la polilla Plodia interpunctella (1), el gorgojo Stegobium paniceum (2) o el escarabajo Tribolium castaneum (3). Se trata de los principales causantes de la contaminación biológica de los almacenes de alimentos (sobre todo de harina y cereales) en hogares e industrias. Las larvas son las que se alimentan de harina, pero tanto ellas como los ejemplares adultos confieren a los alimentos un olor desagradable y un color grisáceo. Estos son debidos a la presencia de excrementos, metabolitos y restos de cadáveres.

escolopendra

Morfología de una escolopendra, José Saúl Martín Fuentes (Colombia)
Mención especial Ilustración científica

Las escolopendras son una familia (Scolopendridae) de ciempiés de gran tamaño y de mordedura muy dolorosa que se encuentra distribuida prácticamente por todo el mundo. Esta imagen digital muestra en detalle los caracteres distintivos de la especie Cormocephalus impressus: placa cefálica (a), cabeza (b), orificio respiratorio (c) y vista dorsal (d) y ventral (e) de las patas terminales.

Pinus pinaster

Сluster pine (Pinus pinaster), de Dina Rogatnykh (Bulgaria)
Mención especial Ilustración científica

El pino resinero es una especie autóctona del Mediterráneo que alcanza hasta 35 metros de altura. Es fácilmente reconocible por su tronco recto (G) y su corteza roja anaranjada con surcos profundos (H); así como por sus largas acículas que miden hasta 25 centímetros (B) y crecen en parejas en los extremos de las ramas (A). Los conos inmaduros (A) son verdes y brillantes; los femeninos (E), rosas y con escamas abiertas cuando son jóvenes; y los masculinos (F), marrones anaranjados y con forma de huevo. Las semillas son de color marrón grisáceo y tienen un ala (D) que facilita su dispersión por el viento.

Tortuga de pantano

Bog Turtle, de Patterson (Estados Unidos)
Mención especial Ilustración naturalista 

La tortuga de pantano (Glyptemys muhlenbergii) es una de las especies de tortugas más pequeñas de Norteamérica y una de las más amenazadas. Este acrílico representa un ejemplar tal y como su autor los observó en la naturaleza: rodeado de plantas carnívoras y arbustos venenosos y junto a la quijada de un venado.

Gonzalito

Gonzalito (Icterus nigrogularis), de Sebastián Chavez (Venezuela)
Mención especial Ilustración naturalista

El gonzalito es un ave cantora que se distribuye en el norte de Sudamérica y parte del Caribe. Es común verla en áreas abiertas y jardines en busca de alimentos como frutas, néctar y pequeños insectos que consigue en la copa de los árboles. En su época de apareamiento se agrupa en gran número y construye sus característicos nidos colgantes, que miden aproximadamente 40 centímetros de largo. Sus huevos son de color blanco azulado y suelen tener dos o tres en cada gestación.

Escarabajo de agua

Ciclo de vida del escarabajo buceador gigante, de Araceli Gómez de Lara (México)
Mención especial Ilustración naturalista

Dytiscus marginalis es un escarabajo que vive en el agua dulce. La hembra deposita los huevos en la vegetación acuática y de ellos nacen las larvas, conocidas como tigres de agua por su apetito voraz. Delgadas y con mandíbulas en forma de hoz, cuelgan suspendidas de la película superficial del agua hasta alcanzar los siete centímetros de largo. Para la metamorfosis, cavan un agujero en la tierra y su cuerpo se vuelve amarillo pálido. Los adultos tienen forma ovalada, miden hasta tres centímetros de largo y cuentan con adaptaciones en sus patas que les facilitan el nado. Comen peces pequeños, renacuajos o larvas y viven unos cinco años.

Biomimética: bañadores que imitan la piel del tiburón y mucho más

Mario HoyosPor Mario Hoyos (CSIC)*

Muchas de las grandes innovaciones científicas se basan en la imitación de la naturaleza. La fascinante habilidad de determinados seres vivos para adherirse a las superficies, repeler el agua, endurecer la piel o generar energía a partir de la luz solar ha inspirado investigaciones punteras en el marco de lo que se conoce como biomimética. El término, que literalmente significa imitar la vida, fue introducido por el estadounidense Otto Schmitt en la década de 1950, cuando estudiaba el desarrollo de dispositivos electrónicos tomando como base el sistema nervioso del calamar.

Una de las áreas más beneficiadas por la biomimética ha sido la Ciencia de Materiales. El antecedente más conocido es el famoso velcro que en 1955 patentó el ingeniero suizo George de Mestral. El invento llegó después de haber estudiado la estructura de las flores de cardo y la gran adherencia que desarrollan en todo tipo de tejidos, debida a la multitud de ganchillos que actúan como resistentes garfios.

Los ganchillos del velcro (derecha) imitan a los del cardo (izquierda) / Zephyris - Olivepixel

Los ganchillos del velcro (derecha) imitan a los del cardo (izquierda) / Zephyris – Olivepixel

En la misma línea, las patas de algunas salamanquesas han inspirado la creación de estructuras superficiales con extraordinarias propiedades. Estos animales pueden adherirse a casi cualquier superficie gracias al entramado microscópico de las almohadillas de sus extremidades. Dicho entramado está compuesto por unos pelos muy finos (denominados setae), de tan sólo 0,1 mm de longitud, que terminan en pequeñísimas ramificaciones en forma de espátula. Pese a su diminuto tamaño, las setae de las patas de un Gecko Tokay macho de 70 gramos tienen una fuerza adhesiva que teóricamente podría sostener un peso de unos 133 kilos. Esto es debido a la denominada  fuerza de Van der Waals. En 2005, investigadores de la Universidad de Akron y del Instituto Politécnico Rensselaer (EEUU) crearon una estructura de setae sintética con nanotubos de carbono con la que se han obtenido mejores propiedades incluso que las de los gecko naturales.

La extraordinaria capacidad de adherencia del camaleón se debe a los finísimos pelos de sus extremidades / Bjørn Christian Tørrissen

La extraordinaria capacidad de adherencia de las salamanquesas se debe a los finísimos pelos de sus extremidades / Bjørn Christian Tørrissen

La repelencia al agua es otra propiedad de las superficies que se ha desarrollado extraordinariamente gracias a la biomimética. La rugosidad a escala molecular de la flor de loto ayuda a mantener en la parte superior de sus hojas hasta la más minúscula gota de agua, que resbala por su superficie por pequeñas que sean su masa e inercia. Esta ventaja evolutiva permite la ‘autolimpieza’ de sus hojas, ya que las gotas, cuando resbalan repelidas, arrastran las minúsculas partículas y bacterias que supondrían una amenaza para su supervivencia. Gracias al diseño biomimético, varios laboratorios y compañías han emulado la repelencia al agua o superhidrofobia de la flor de loto para crear superficies, pinturas y recubrimientos que se limpian con agua sin necesidad de detergente. No es descabellado imaginar azoteas y edificios recubiertos con pintura blanca (con mayor capacidad para reflejar la luz solar y, por tanto, reducir el efecto invernadero) que a la vez incorpora el ‘efecto loto’ para limpiarse con la única ayuda del agua de lluvia.

El modelo por excelencia que aúna repelencia al agua y diseño es la piel del tiburón: perfecto ejemplo natural de estructura hidrodinámica adaptada al movimiento en el agua. La piel de los escualos está cubierta por pequeñas escamas dentadas, cuya estructura varía en función del lugar que ocupan. A partir de esta característica se han creado bañadores de competición que reducen la fricción al máximo y la energía necesaria para desplazarse.

Bañador

Tomando como modelo la piel del tiburón, se han diseñado bañadores de alta competición / Albert kok – Wikipedia

La adhesión y la repelencia al agua no son las únicas propiedades que se han estudiado. La ciencia se fija en la naturaleza para buscar respuestas a necesidades sanitarias, energéticas o para desarrollar materiales inteligentes y tejidos capaces de cambiar de estructura blanda a rígida en cuestión de segundos. Y no es ciencia ficción. Pero eso, os lo contaremos otro día…

 

* Mario Hoyos es investigador Marie Curie del grupo HEMPOL del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del CSIC.