Cómo las mandíbulas reforzadas con metal dan a algunas hormigas un mordisco excepcionalmente afilado

Si alguna vez ha sentido la ira de un insecto que muerde o pica, puede parecer increíble que algo tan pequeño pueda cortar o perforar la piel humana con tanta facilidad.

Los científicos ya sabían que las partes del cuerpo apuñaladas y cortadas de algunos animales pequeños están enriquecidas con metales como el zinc y el manganeso, lo que hace que las partes sean resistentes y duraderas. Bueno, un estudio publicado el 1 de septiembre en Informes científicos muestra cómo estas extensiones en forma de herramienta forman bordes cortantes duros y extremadamente afilados.

Robert Schofield, físico de la Universidad de Oregon en Eugene, y sus colegas utilizaron un microscopio especial para examinar los «dientes» afilados que recubren las mandíbulas de las hormigas cortadoras de hojas. Atta cephalotes, revela la estructura atómica de los dientes (SN: 24/11/20). El equipo descubrió que los átomos de zinc eran homogéneos y no estaban distribuidos en trozos en un solo diente. Esta uniformidad permite que las hormigas crezcan hojas mucho más delgadas y afiladas porque «los trozos minerales limitan el filo de la herramienta», dice Schofield.

El equipo también probó una serie de propiedades de estos materiales con infusión de metales, conocidos como biomateriales de elementos pesados, incluidos los que se encuentran en los dientes de hormiga, dientes de araña, espinas de escorpión y mandíbulas de gusanos marinos. Estas estructuras son más rígidas y más resistentes al daño que los materiales biomineralizados, como el fosfato de calcio, que se encuentra típicamente en los dientes, o la combinación de carbonato de calcio y la proteína quitina en muchos artrópodos, encontró el equipo. Las partes del cuerpo reforzadas con metal tienen «las propiedades que desea de un cuchillo o una aguja», dice Schofield.

El equipo estimó que los dientes infundidos con zinc eran de A. Cephalotes Permítale perforar y cortar mientras usa solo alrededor del 60 por ciento de la energía y la masa muscular que usaría de otra manera.

Al fabricar estas herramientas afiladas y de formas precisas, las hormigas y otros animales pequeños pueden equilibrar sus diminutos músculos y permitirles adquirir y procesar alimentos que normalmente estarían fuera de su alcance.

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