El apéndice raptorial del camarón mantis golpea con tremenda velocidad y fuerza a través de la amplificación de potencia.
El camarón mantis es un crustáceo marino agresivo que utiliza extremidades anteriores especializadas (llamadas apéndices rapaces) para capturar a sus presas. Los camarones mantis que son "aplastadores" usan un golpe similar a un martillo para destruir las conchas de los caracoles y otros moluscos, exponiendo el cuerpo blando del animal para que pueda comerse. El golpe del camarón mantis puede incluso romper el cristal del acuario. Lo hace con un fuerte talón bulboso en los apéndices raptoriales, que funcionan tanto para alimentarse como para protegerse. El apéndice raptorial, como la mayor parte del cuerpo del camarón mantis, está compuesto de material exoesquelético resistente. Se divide en cuatro segmentos: el mero (el más cercano al cuerpo) alberga los principales grupos musculares. Luego está el carpo, el propodio y luego el dáctilo, que difiere en forma según la especie de camarón mantis. Los “Smashers” llevan el talón duro en sus dáctilos. Si bien hay muchas especies diferentes de camarones mantis, los apéndices rapaces utilizan el mismo principio para generar un movimiento rápido y contundente. Este principio se llama amplificación de potencia.
Los sistemas de amplificación de potencia amplifican la potencia mecánica generada por las contracciones musculares relativamente lentas al separar la contracción y el movimiento muscular en dos pasos secuenciales: la fase de carga y la fase de liberación.
En la fase de carga del apéndice raptorial del camarón mantis, los músculos flexores del mero se contraen para unir pequeñas partes endurecidas del mero contra otras partes del exoesqueleto, que funcionan como un pestillo para mantener todo el apéndice en su lugar y evitar el movimiento. Al mismo tiempo, los músculos extensores del mero contraen y doblan otras partes exoesqueléticas del mero (la silla de montar y las barras ventrales), que almacenan energía como un resorte comprimido. Estos músculos flexores y extensores son antagónicos, lo que significa que producen movimientos opuestos si se contraen individualmente (el bíceps, que flexiona el brazo, y el tríceps, que extiende el brazo, son un par de músculos antagónicos); sin embargo, contraerse al mismo tiempo permite que el músculo extensor grande se contraiga lentamente mientras el apéndice se flexiona y se “engancha”. En lugar de mover el apéndice, la contracción lenta del músculo extensor almacena energía como energía potencial elástica, esencialmente cargando un resorte mientras se prepara para golpear.
Cuando el camarón mantis está listo para atacar, comienza la fase de liberación cuando los músculos flexores se relajan para liberar el pestillo. ¡La silla de montar y las barras ventrales del apéndice vuelven a su forma original, liberando su energía elástica almacenada y haciendo que el segmento de dáctilo gire hacia adelante a velocidades de hasta 45 millas por hora! Debido a que el movimiento del apéndice en la fase de liberación se lleva a cabo en solo milisegundos, el camarón mantis aumenta considerablemente la potencia de su ataque.
Sin embargo, hay más en esta historia: echa un vistazo esta estrategia relacionada describiendo cómo los apéndices extremadamente rápidos del camarón mantis producen una burbuja de cavitación que crea aún más fuerza.
Check out este video para ver un camarón mantis en acción, y mira esto TED talk por la Dra. Sheila Patek para una descripción detallada del camarón mantis y sus impresionantes habilidades.
Este resumen fue aportado por Allie Miller.
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