Para muchos de nosotros, los cuerpos de las serpientes en movimiento parecen poco más que mechones de espagueti.
Sin embargo, Bruce Jayne, profesor de biología de la Universidad de Cincinnati en el Colegio de Arte y Ciencias McMicken, ve una amplia variedad de anatomía y comportamiento que permite que diversas especies de serpientes se arrastren y trepen casi en cualquier lugar, incluidas las ramas de los árboles con una textura de corteza variable.
Usando tres especies diferentes para poner a prueba sus talentos dignos de árboles, Jayne y sus estudiantes estudiaron constrictores de boa gruesos y pesados, serpientes de maíz de peso medio y las serpientes de árbol marrón delgadas y ágiles.
A diferencia de la mayoría de las serpientes que tienen una forma de sección transversal casi circular, Jayne descubrió que las serpientes de árbol marrón se parecen más a una barra de pan donde la parte superior es redondeada pero la parte inferior tiene esquinas, llamadas quillas, donde la piel a cada lado deel vientre está doblado. Dice que estas quillas contorneadas son la clave de cómo varias serpientes de árboles pueden explotar rincones sutiles y grietas en la corteza de los árboles para evitar resbalones, y propulsarse rápidamente hacia un árbol, lo que hace que sea más fácil llegar a sus presas en unflash con menos esfuerzo. En menor medida las serpientes de maíz tienen esta forma, y las boas constrictoras fueron las especies más redondas que estudió Jayne.
Adquirir una mejor comprensión de cómo las especies de vientre plano como las serpientes de árbol marrón alojan su cresta quilla contra las protuberancias y se aseguran en su lugar durante la escalada podría ayudar a Jayne y a otros a muchas aplicaciones prácticas de biología, mecánica e ingeniería.
En un artículo destacado en la edición de diciembre de la Revista de biología experimental , "Por qué las serpientes arbóreas no deberían ser cilíndricas: la forma del cuerpo, la inclinación y la rugosidad de la superficie tienen efectos interactivos sobre la locomoción", Jayne muestra las ventajas de agarre de las quillas más afiladas del vientre de la serpiente para una escalada más eficiente.
Dependiendo de la forma y el comportamiento de las serpientes, Jayne descubrió que las variaciones en la estructura de la superficie pueden tener efectos interactivos sobre su velocidad y tipo de locomoción.
TOMANDO SERPIENTES A LA TAREA
La corteza en diferentes especies de árboles puede ser casi lisa o tener crestas de considerable altura en las ramas naturales. Por lo tanto, Jayne simuló parte de esta variedad de ramas naturales usando cilindros que eran lisos o tenían clavijas intercaladas que variaban en alturas de 1 a40 mm. También varió la inclinación de sus ramas artificiales.
"Nuestro hallazgo más notable es cómo la quilla ayuda a evitar el deslizamiento y puede permitir que las serpientes utilicen un tipo de rastreo que no solo es rápido sino que también ahorra energía", dice Jayne. "Esto se vuelve más importante a medida que aumenta la inclinación de la superficiePor ejemplo, las serpientes de los árboles marrones fueron capaces de trepar en línea recta por un cilindro vertical empujando solo contra clavijas que tenían solo 1 mm de altura ".
Jayne también descubrió cómo las serpientes pueden hacer frente a diferentes estructuras en su entorno modificando su comportamiento. Por ejemplo, en los cilindros empinados y lisos que carecían de clavijas, las tres especies de serpientes tenían un movimiento de acordeón como porciones en forma de Sla serpiente se detenía periódicamente y apretaba el cilindro mientras otra región del cuerpo se enderezaba y se extendía cuesta arriba. Por el contrario, cuando las clavijas eran lo suficientemente altas como para evitar resbalones y las inclinaciones eran poco profundas, todas las serpientes eran muy hábiles para equilibrarse y deslizarse.empujaron contra las clavijas para impulsarse.
Al analizar las diferentes técnicas de escalada, Jayne observó que los efectos de la estructura del hábitat en el comportamiento y la velocidad variaban entre las diferentes especies de serpientes. Por ejemplo, las boas constrictoras y las serpientes de maíz tenían más probabilidades de pisotear y agarrar el poste con la concertinamovimiento similar, mientras que para una gama mucho más amplia de inclinaciones y textura de la superficie, las serpientes de árbol marrón comúnmente usaban ondulaciones sinuosas aparentemente sin esfuerzo para deslizarse a lo largo de las ramas artificiales.
DEJA QUE LOS JUEGOS COMIENZEN
En estas olimpiadas de serpientes para determinar la velocidad más rápida, las serpientes de los árboles marrones siempre fueron los medallistas de oro. Las otras dos especies ganaron plata dependiendo del ángulo pronunciado y el grado de textura de la superficie rugosa.
Aunque las boas constrictoras eran lentas en comparación con las serpientes de maíz cuando las clavijas estaban presentes, las boas tenían una fuerza tan increíble que eran mejores para agarrar y escalar constantemente algunas de las superficies empinadas en las que las serpientes de maíz no lograron ningún progreso.
"Al comprender lo que permite a las serpientes de árboles marrones moverse tan rápido y eficientemente por obstáculos verticales, esperamos poder diseñar superficies hostiles para evitar que especies invasoras como las serpientes de árboles marrones en Guam entren en áreas donde están causando daño".Jayne dice
Jayne dice que las serpientes de árboles marrones no son nativas de Guam, pero probablemente fueron introducidas por buques de carga durante y después de la Segunda Guerra Mundial. Debido a que no hay depredadores naturales para mantener bajo control el número de serpientes, han devastado las especies de aves nativas y pequeñasmamíferos. También han causado un gran daño económico al obtener acceso a las líneas eléctricas y crear cortes de energía al cortocircuitar esas líneas eléctricas.
En una inspección más cercana, Jayne dice que en la mayoría de los casos las serpientes en realidad no treparon por los postes de servicios públicos que sostienen la línea de alimentación, sino más bien por los cables de sujeción que los sostienen.
A través de esta investigación, Jayne espera desarrollar un manguito que se pueda colocar sobre el cable de retención que tenga el diámetro y la textura de superficie correctos para que sea intransitable para las serpientes, evitando así más apagones. Las variaciones de esta aplicación también pueden prevenirlas serpientes no tienen acceso a nidos de pájaros o barcos a través de las cuerdas que los aseguran a los muelles.
Los esfuerzos interdisciplinarios previos de Jayne también han incluido la colaboración con ingenieros para ayudar a desarrollar robots utilizando diseños bioinspirados. El uso de formas y comportamientos de serpientes puede ayudar a mejorar los diseños robóticos, como los robots con forma de serpiente equipados con cámara que pueden trepar astas de bandera, subir dentro de tuberías ydentro de espacios reducidos como edificios caídos o áreas hundidas donde no pueden entrar humanos y robots con ruedas
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Materiales proporcionado por Universidad de Cincinnati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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