“Un paso pequeño para el hombre, un gran salto para la humanidad” fueron las famosas palabras de Neil Armstrong antes de dar el primer paseo por la Luna. Hace 360 millones de años algunos peces aventureros pudieron haber expresado algo similar al dar pasos igual de importantes para salir del ambiente acuático por primera vez e iniciar la colonización de la tierra firme. Pero según un grupo de investigadores estadounidenses del Instituto Tecnológico de Georgia, la Universidad Clemson, y la Universidad Carnegie Melon, estos pasos no fueron nada pequeños; las primeras huellas sobre tierra firme tuvieron que ser muy profundas, requerir de mucha fuerza y no tener forma de aleta… sino de cola.

“Estábamos interesados en entender el mecanismo detrás de uno de los eventos más importantes en nuestra historia evolutiva, la transición de la vida acuática a la terrestre en los primeros caminantes vertebrados”, cuenta a Cienciorama, Ben McInroe, autor del estudio publicado hoy 7 de julio en la revista Science.

Para entender este mecanismo, los investigadores estudiaron el pez de lodo (Periophthalmus barbarus): “es un gran modelo para estudiar la locomoción terrestre de los peces, ya que esta especie pasa mucho tiempo de su día sobre la tierra, donde puede cazar a sus presas, buscar pareja, e incluso construir guaridas para sus crías” cuenta Sari Kawano, coautora del artículo.

“Aunque el pez de fango es un buen modelo, también es muy complejo y para hacer un análisis riguroso necesitábamos un modelo más simple”, explica McInroe. Para obtenerlo, los investigadores construyeron un robot con las características del pez, que les permitió medir la capacidad de los movimientos realizados por las aletas y los llevados a cabo por la cola.

Lo que el equipo de trabajo encontró es que si la superficie por donde se desplazó el pez hubiese sido plana, las aletas le hubieran bastado para desplazarse adonde quisiera. Pero las playas siempre presentan una pendiente. Con tan sólo 20° de inclinación, las aletas son inútiles y no proporcionan suficiente fuerza para vencer la gravedad, por lo que  el antiguo pez y nuestro ultramoderno robot se quedan en el mismo lugar. En cambio, si dan grandes saltos impulsados por su cola, en pocos intentos logran escalar la playa y llegar a terreno nivelado donde pueden volver a hacer uso de sus aletas.

Este estudio es sobre todo de evolución, pero requirió de biólogos, físicos y expertos en robótica para lograr dar una respuesta novedosa a una vieja pregunta. “Al tener gente con formación tan distinta, logramos atacar el problema desde ángulos diferentes y finalmente obtuvimos mucha más información sobre nuestro proyecto que si nos hubiéramos enfocado en una sola área”, cuenta Sari Kawano. “Hay conexiones que no hubiéramos encontrado de no ser por este trabajo interdisciplinario”.

Esta investigación no sólo es sobre el pasado, también nos puede ayudar en nuestro futuro. “Los robots modernos aún tienen dificultades para caminar en terrenos complejos como las playas o las dunas; nuestro trabajo también muestra las ventajas dinámicas que puede obtener un robot que cuenta con una cauda”.

Las primeras huellas de la humanidad sobre otros planetas fueron hechas por robots. Tal vez las siguientes no sólo dejen marcas de llantas, sino también la fuerte marca de una cola. Del mar a la tierra, de la Tierra al espacio.

 

Fuente: Benjamin McInroe, et al., “Tail use improves soft substrate performance in models of early vertebrate land locomotors,” (Science, 2016).

Imagen: Izquierda: Un pez de fango Periophthalmus barbarus fotografiado en el Acuario de Georgia en Atlanta, Estados Unidos. Crédito: RobFelt, Georgia Tech. Derecha: El robot utilizado en el estudio cuenta con dos aletas móviles y una poderosa cola. Crédito: RobFelt, Georgia Tech.

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