Revista de Geografía y Desastres Naturales
Acceso abierto

abstracto

The functional ecology and mechanical properties of biological hooks in nature

Jorge Lazarovits

La selección de anzuelos biológicos en la naturaleza es amplia, entonces, ¿cómo nos esforzamos por reducir el campo a un conjunto manejable que pueda analizarse y comercializarse de modo que todos tengan un producto natural que sea reproducible y de valor para la población humana? Pasamos a la antigua teoría evolutiva de la cladística que hace uso de una medida simple para diferenciar entre organismos, las estructuras visuales que los diferencian y también los consolidan en conjuntos. Nachtigal nos proporciona un libro de texto de clases de mecanismos de fijación que dan una serie de casos en los que los conectores se asemejan a los de los dispositivos hechos por el hombre, desde trinquetes hasta bisagras, pero siempre en dos estructuras y nunca con una tercera intermedia que esté separada de las dos. como la varilla de una bisagra en una puerta. Es importante considerar el uso de la tecnología disponible, mirar estos ejemplos con nuevos ojos, ya que están disponibles gracias a las nuevas técnicas de microscopía, la integración informática y las nuevas técnicas de fabricación en capas, como SEM (microscopía electrónica de electrodeposición de barrido) y bioimpresión. El resultado final ha sido el más simple de todos los dispositivos de fijación posibles e inevitablemente la primera opción cuando se buscan aplicaciones comerciales. Avances enbiomaterialestambién significa que podemos buscar más opciones con mayor versatilidad, desde la fusión de huesos con dispositivos de fijación tratados con hidroxiapatita hasta dispositivos de anclaje para las paredes sensibles del intestino y/o el abdomen, así como implantes cerebrales para detectar campos magnéticos. Espero que el lector disfrute de este trabajo tanto como yo, con la gran promesa de que abrirá el camino para el avance de la tecnología y el sustento de la era que está por llegar. El gancho como forma aparece muy temprano en la escala evolutiva. La celulosa aparece como un bloque de construcción biológico en la era Cámbrica a partir de registros fósiles, y se han encontrado ganchos en organismos quitinosos como mandíbulas, maxilares y tarsos. Las fuerzas de separación del gancho asociadas con la dispersión de semillas y frutos de plantas se han estudiado en cuatro especies.por SN Gorb. Se supone que un quinto, Arctium minus, fue la fuente de inspiración del diseño de ingeniería para George de Mestral. Existen marcadas diferencias en la forma y funcionalidad de los anzuelos A. minus naturales y el sujetador probabilístico que diseñó y desarrolló, a saber, el perfil en forma de aguja para la inserción de los anzuelos A. minus, su falta de reutilización y su tamaño físico. En funcionalidad, el velcro se parece al de Circaea lutetiana, no al de A. minus. Del estudio de los datos de SN Gorb se concluye que existen indicadores adicionales para el comportamiento estructural así como las variables morfológicas indicadas por Gorb, y estas son bases flexibles versus fijas a los fustes y grados de resiliencia del material componente. Las propiedades del sustrato natural se presentan como indicativas de la receptividad de los anzuelos a una variedad de sustratos. Las pruebas de campo consistieron en pruebas de tracción con ganchos A. menos montados en un probador de tracción Instron en un laboratorio para observar la resistencia a la fractura y el modo de falla que era característico de un biomaterial compuesto. El estudio indica que, contrariamente a Gorb, la reducción en el tamaño hizo que el momento de flexión debido a la luz del gancho fuera despreciable y de poco efecto. Tenga en cuenta que falta un artículo botánico original temprano sobre A. minus que se presume perdido de la Biblioteca Británica y que el análisis de elementos finitos sigue en el artículo III, y un experimento sobre el uso de microscopía confocal en el artículo II. Los resultados indican que la fuerza de separación de contacto es independiente del momento de flexión y el "tramo" del gancho, un efecto de escala que es importante para el diseño para la fabricación de anzuelos de tamaño micrométrico. Las plantas superiores utilizan una variedad de agentes de dispersión como el viento, el agua, los animales y las personas [1]. La dispersión por animales se conoce como zoocoria. La dispersión de semillas o frutas (conocidas como diásporas, más a menudo frutas que semillas) al adherirse a la piel o las plumas de los animales se conoce como epizoocoria. Las diásporas de este tipo no proporcionan información valiosanutriciónal animal al que se adhieren ni atraen activamente a los animales hacia las plantas progenitoras. En cambio, tienen estructuras especiales como ganchos, púas, rebabas y espinas o secreciones pegajosas, y se desprenden fácilmente de la planta madre. A. minus se conoce comúnmente como bardana, se encuentra en todo el Reino Unido y es miembro de la familia del cardo. Es de conocimiento común que es una maleza nociva anual que se encuentra comúnmente al costado de caminos y riberas de ríos. Crece aproximadamente hasta 2 m de altura y generalmente presenta tallos primarios únicos o múltiples de los que surgen ramas secundarias y terciarias. En el pelaje y las plumas, las diásporas pueden permanecer adheridas durante un largo período de tiempo hasta que los animales las acicalan o hasta que el animal muere. A. minus tiene socios simbióticos naturales en la dispersión de semillas que son animales salvajes y aves autóctonas del Reino Unido, como conejos, tejones, zorros, ovejas y ciervos. Las diásporas de A. minus están adaptadas para la dispersión por enclavamiento mecánico. En cuanto al ciclo de vida de la planta, los anzuelos se vuelven operativos a principios de año, actuando como un mecanismo de defensa mientras se desarrollan las semillas inmaduras. Según la observación, en esta etapa, la fuerza de tracción requerida para quitar la fruta de su tallo de soporte es máxima. La corola o flores están en evidencia en el ápice de la fruta, sobresaliendo de la copa basal que comprende el ovario y las brácteas circundantes. Esta fruta es verde y los anzuelos están desarrollados. A medida que el fruto madura, la corola se marchita y luego desaparece. Las semillas están presentes en el ovario, y estos son liberados por la desintegración total de la fruta que comienza inmediatamente cuando la fruta se separa de su planta huésped con el uso de los ganchos de brácteas ahora marrones y secos. Cada una de las brácteas se aplana en la base donde se origina, estrechándose para formar el eje del anzuelo. Por lo tanto, cada gancho tiene un solo grado de libertad que, dice Gorb, disminuye la fuerza de separación por contacto y aumenta la propensión de la fruta a adherirse porque la capacidad de doblarse implica estructuras celulares más débiles y flexibles, pero una mayor capacidad para adherirse de manera probabilística. manera. Este no es el caso de A. menos. A medida que la planta y sus semillas maduran, toda la planta se seca y se vuelve quebradiza. Las fuerzas de desprendimiento requeridas de su tallo de soporte para las frutas ahora marrones y las semillas maduras que contienen se reducen a cargas muy por debajo de las fuerzas de fractura de los ganchos y la fruta se adhiere libremente al huésped que pasa. Este es un archivo adjunto único. Una vez que la fruta hace contacto con el suelo, está lista para esperar la germinación. Debido a su perfil estrecho, el gancho de bardana tiene una función adicional, a saber, un efecto de inserción. Permite que el gancho atraviese las superficies fibrosas como una aguja, y esto podría ser un indicador importante en el trabajo de diseño posterior. es decir, un efecto de inserción. Permite que el gancho atraviese las superficies fibrosas como una aguja, y esto podría ser un indicador importante en el trabajo de diseño posterior. es decir, un efecto de inserción. Permite que el gancho perfore superficies fibrosas como una aguja, y esto podría ser un indicador importante en el trabajo de diseño posterior.