Adhesión en geckos

APRENDIENDO DE UN GECKO
Eva Martínez M.Olivia Schweiss Aitaren Suau Miguel Ángel Torres Antoni Vicens Octubre 28.2011, Biología I. Grupo 26 PROBLEMA: Durante siglos el poder adhesivo de las lagartijas ha sorprendido a la humanidad. Nuestro problema radica en averiguar a que se debe este poder adhesivo y como funciona el mecanismo usado por las lagartijas.

Glosario:
β-queratina: La queratinaes una sustancia proteica rica en azufre. Es el componente principal de las capas más externas de la epidermis de los vertebrados y otros órganos como las uñas, pelos, las plumas o los cuernos. La B-queratina es la disposición que adquiere la queratina cuando se rompen los puentes de hidrógeno C=O-HN que dan forma a la hélice alfa queratina. Estos puentes se pueden restaurar aplicando calor.Uretanos: Son una clase de compuestos del ácido carbámico. Se forman en la reacción del cianato con un alcohol. Se han utilizado como fármacos en el tratamiento de leucemias y varices. También para fabricar poliuretano y se utiliza en las ruedas de los monopatines. Fibrillas intraprotoplasmáticas: También conocidas como fibras del axón, son unas prolongaciones de las fibras neuronales especializadas entransmitir el impulso nervioso.

INFORME:
YA a Aristóteles le maravilló la capacidad de las lagartijas de "subir y bajar de un árbol de cualquier manera, incluso con la cabeza hacia abajo". Las lagartijas son reptiles, como los cocodrilos y, como bien sabemos, los cocodrilos no son capaces de adherirse a las paredes u otras múltiples superficies como si son capaces de ello las “lagartijas”.Debemos delimitar entonces qué animales tienen esa capacidad. Aunque haya otros seres vivos que usen diversos mecanismos de adhesión, como veremos más adelante, nos vamos a centrar en las salamanquesas, de la familia Gekkonidae. Cientas especies de esta familia tienen almohadillas adhesivas (el mecanismo usado para trepar), entre ellas el Hemidactylus garnoti (gecko que vemos habitualmente en lascasas) y el Gekko gecko, las especies en las que se basan la mayoría de estudios. Morfológicamente, anotemos que el Gekko gecko mide entre 20 y 30 cm. y pesa de 150 a 300 g. Estos datos nos sirven para apreciar el potencial de su mecanismo de adhesión. Además, normalmente, tiene cuatro patas y cinco dedos en cada una de ellas. Por otra parte, la epidermis de los reptiles presenta tres capas típicas,entre las cuales destaca el estrato intermedio, con elementos aplastados y trazas de queratinización. En los geckos (salamanquesas) de los que estamos hablando, las células del estrato intermedio presentan fibrillas intraprotoplasmáticas que se queratinizan y dan lugar a pelos cuticulares que se ubican en los órganos sensoriales y en los dedos. El secreto de las capacidades de adhesión del geckoradica precisamente en las patas y la queratinización antes mencionada que, a su vez, da lugar a las almohadillas adhesivas que se ubican en la parte inferior de las patas. Las almohadillas adhesivas consisten en unas láminas modificadas, cada una cubierta de series de cerdas de β-queratina, llamadas setas (setae). Cada seta de un gecko Tokay (Gekko gecko) tiene un largo de 100 micrones y undiámetro de 5 micrones y puede tener hasta 6'5 millones de setas (14,400 setas por mm₂). Además, cada seta se ramifica en las puntas en 100 hasta 1000 estructuras llamadas espátulas (spatulae), que consisten en tallos aplanados y triangulares al final formados por microfilamentos de queratina aun más delgados que las setas. Se calcula que cada pie de gecko tiene en el total de sus espátulas más de unbillón de microvellosidades. El borde más amplio de cada espátula mide unos 200 nm de ancho y 15 nm de grosor, donde caben tan solo unas 5 o 6 moléculas de queratina, de manera que el animal puede amoldarse perfectamente a las rugosidades microscópicas. Las moléculas de queratina interaccionan con la superficie mediante fuerzas de Van der Waals. Las fuerzas de Van der Waals, aunque son las más...