La cutícula actúa como mecanismo de enfriamiento

Estrategia biológica

avispón oriental

Equipo de AskNature

Proteger de la temperatura

Muchos sistemas vivos funcionan mejor dentro de rangos de temperatura específicos. Las temperaturas superiores o inferiores a ese rango pueden afectar negativamente los procesos fisiológicos o químicos de un sistema vivo y dañar su exterior o interior. Los sistemas vivos deben manejar temperaturas altas o bajas utilizando un mínimo de energía, lo que a menudo requiere respuestas de control a lo largo de los cambios de temperatura incrementales. Para hacerlo, los sistemas vivos utilizan una variedad de estrategias, como evitar las temperaturas altas o bajas, eliminar el exceso de calor y retener el calor. El aislamiento es un ejemplo bien conocido de cómo controlar las bajas temperaturas reteniendo el calor usando capas gruesas de cabello, piel , o plumas para mantener el aire caliente junto a la piel.

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Insectos

Clase Insecta ("un insecto"): moscas, hormigas, escarabajos, cucarachas, pulgas, libélulas

Los insectos son los artrópodos más abundantes: constituyen el 90% de los animales del filo. Se encuentran en todas partes de la tierra excepto en las profundidades del océano, y los científicos estiman que hay millones de insectos aún no descritos. La mayoría vive en la tierra, pero muchos viven en pantanos de agua dulce o salada durante parte de su ciclo de vida. Los insectos tienen tres secciones corporales distintas: una cabeza, que tiene piezas bucales especializadas, un tórax, que tiene patas articuladas y un abdomen. Tienen sistemas nerviosos y sensoriales bien desarrollados, y son los únicos invertebrados que pueden volar, gracias a sus exoesqueletos livianos y de pequeño tamaño.

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La cutícula de las avispas proporciona un mecanismo de enfriamiento mediante el uso de pelos, capas delgadas y ramas traqueales.

“Los avispones y las avispas son únicos en el sentido de que, incluso en ausencia de glándulas sudoríparas, pueden zumbar a temperaturas de 40 grados centígrados sin sobrecalentarse. Una nueva teoría presentada por Jacob Ishay y sus colegas de la Universidad de Tel Aviv sugiere que los avispones pueden mantenerse frescos usando su cutícula como una bomba de calor eléctrica. El equipo cree que la cutícula del avispón se compone de una pila de termopares, que transfieren calor de un tipo de material conductor a otro cuando se aplica voltaje. El voltaje en este escenario sería el propio metabolismo del avispón o, por el contrario, la energía solar”. (Cortesía del Gremio de Biomímesis)

“En las avispas sociales Vespa oriental y Paravespula germánica (Hymenoptera, Vespinae), se ha encontrado un centro termogénico en la parte dorsal del primer segmento torácico. La temperatura en esta región del protórax es de 6 a 9°C más alta que la de la punta del abdomen, y esto en avispas voladoras activas fuera del nido (obreras, machos o reinas) así como en avispas dentro del nido que atender a la cría en los panales. Al mirar la región desde el exterior, se distingue un canal o más bien una fisura en la cutícula, que comienza en el centro de la superficie dorsal del protórax y se extiende hasta el mesotórax. Así, la longitud de este canal o fisura es de ~5-7 mm y se ve que contiene numerosos pelos finos cuya forma varía de la de los pelos a lo largo de la estructura. Debajo de la cutícula en esta región hay abundantes músculos dorsoventrales y longitudinales, al igual que la musculatura en los segmentos torácicos restantes (es decir, el mesotórax y el metatórax), que activan los dos pares de alas. El segmento que lleva el canal, por supuesto, carece de alas y sus músculos dorsoventrales están unidos a la cutícula, que en esta región se asemeja a un cuenco que alberga varias capas de epitelio que cuenta con numerosas ramas traqueales en forma de mariposa. Además, hay capas que muestran espacios llenos de linfa y también capas perforadas y depresiones, y debajo de todo esto hay una capa similar a un encaje que también cubre los huecos de la cutícula. Debajo de la cutícula propiamente dicha, hay numerosas mitocondrias y tráqueas grandes, que ocupan una parte considerable de la superficie del epitelio cuticular. Estas abundantes mitocondrias son, muy probablemente, el principal elemento de producción de calor en el centro termogénico”. (Ishay et al. 2006: 41)