Una casa hecha de moco puede no parecer una morada deseable, pero los investigadores han descubierto que el astuto animal que crea una estructura tan poco atractiva puede ayudar a los ingenieros a diseñar bombas más baratas y eficientes para aplicaciones industriales vitales como la filtración de agua.
Investigadores de la Universidad de Oregon (UO) han descubierto que los comportamientos alimentarios únicos de Oikopleura dioicaun larváceo marino que se alimenta por filtración de 1 mm de largo, podría ayudar a los ingenieros a diseñar bombas peristálticas más eficientes, que son comunes en entornos industriales que requieren tratamiento de fluidos.
Generalmente, estas bombas de desplazamiento positivo requieren compresión externa para hacer avanzar el fluido a través del sistema. En forma de renacuajo O dioicala propulsión es impulsada por la cola del animal dentro de un capullo de moco que construye muchas veces al día para filtrar el alimento.
«Las bombas están en todas partes en la naturaleza, pero esta bomba es única en impulsar fluido a través de un filtro golpeando una cola dentro de una cámara sellada», dijo Kelly Sutherland, bióloga del Instituto de Biología Marina de Oregon de la UO. «Además, es fascinante observar a los animales».
Si bien una burbuja gelatinosa de moco suspendida en agua puede no gritar «fascinante», es una pieza astuta de ingeniería biológica. Cada tres o cuatro horas, el animal crea este «palacio de mocos» alrededor de su cuerpo, usando su cola para inflar primero la estructura y luego para impulsar el líquido que contiene partículas de comida hacia su boca. Cuando la caja de moco ha cumplido su propósito, se desliza hacia afuera a través de una trampilla de escape.
«Es tan bueno. Es una estructura bastante compleja”, dijo Terra Hiebert, investigador asociado de la UO.
Los investigadores descubrieron el funcionamiento de este palacio de mocos en Bergen, Noruega, en una instalación que cría a los animales para estudiarlos. Utilizando microscopios y capturas de vídeo de alta velocidad, los científicos pudieron ver qué tan bien la cola del animal dirigía el agua y el flujo de partículas, revelando el sistema de bomba especial que había dominado.
Si bien la cola dominante encaja dentro de la estructura, hace contacto con los lados que sellan y abren la cámara en varios puntos clave. Estos sellos generan presión y controlan el movimiento del fluido, evitando el reflujo.
«Utilizan esta estrategia de bombeo relativamente única, con una cola sinusoidal y un ajuste perfecto dentro de la cámara», dijo Hiebert. «Debido al ajuste perfecto, hay muy poco desplazamiento de agua hacia atrás».
Los investigadores creen que imitar este tipo de acción podría llevar al desarrollo de bombas más eficientes que protejan las piezas móviles del desgaste.
«Esta nueva comprensión de las bombas de larvas nos ayuda a comprender el éxito ecológico de un organismo muy extendido e incluso puede inspirar la próxima generación de filtros de agua o aire en el entorno construido», dijo Sutherland.
La investigación fue publicada en el Revista de la interfaz de la Royal Society. – Y para ver al diminuto animal en acción, mira el vídeo a continuación.
La cola de un apendicular
Fuente: Universidad de Oregon
