Los pulpos son famosos artistas del escape, pero nunca se había explicado paso a paso cómo empujan sus cuerpos a través de aberturas más pequeñas que sus propias cabezas. Un estudio publicado el 5 de noviembre en el Journal of Experimental Biology utilizó cámaras y cajas de acuario transparentes para demostrar que los pulpos siguen una rutina repetible: tres pasos para un agujero más espacioso y cuatro para uno estrecho.
Los investigadores también descubrieron que dos especies afrontaron el desafío de forma diferente. Los pulpos comunes jóvenes ajustaron su estrategia para adaptarse a la abertura, mientras que los pulpos mayas se negaron en gran medida a probar el agujero más pequeño.
La obra tiene un destinatario práctico: los ingenieros. Los ingenieros que diseñan robots blandos para búsqueda y rescate y exploración oceánica quieren máquinas que puedan deslizarse a través de escombros o grietas de arrecifes sin un cuerpo rígido con forma de serpiente, y los pulpos ofrecen un modelo viviente.
El apretón, paso a paso
El equipo, dirigido por Wenci Xin de la Universidad Nacional de Singapur, midió la distancia entre los ojos de cada animal, que oscilaba entre 15 y 35 milímetros (aproximadamente 0,6 a 1,4 pulgadas). Ese ancho se aproxima a la cápsula de cartílago que protege el cerebro del pulpo, lo más parecido que tiene el animal a un cráneo. Los agujeros de prueba se establecieron un poco más anchos que ese ancho o 5 milímetros más pequeños, según The Company of Biologists.
Los pulpos no tienen huesos, por lo que la cápsula cerebral y el pico duro, parecido a un loro, son las partes más rígidas de sus cuerpos. Todo lo demás puede deformarse, razón por la cual el tamaño de la cápsula del cartílago constituye un punto de referencia útil para determinar qué tan fuerte puede ser una compresión.
En el agujero más grande, el pulpo exploró primero la abertura con sus brazos. En el segundo paso, empujó un brazo, generalmente un brazo delantero izquierdo, y luego pasó hasta cinco más detrás de él. En el tercero, extendió dos brazos hacia atrás, se agarró a la pared de la caja de salida con sus ventosas, endureció esos brazos para empujar y sacó el resto de sus brazos, cabeza y manto. Todo el tránsito duró unos 20 segundos.
Con el agujero más estrecho, caben menos brazos a la vez, por lo que los pulpos comunes dividen el último escalón en dos. Primero sacaron todos los brazos restantes, luego comprimieron el manto, el cuerpo en forma de bolsa detrás de la cabeza, y lo arrastraron después. Ese cuarto paso es el ajuste que permite al animal pasar por una abertura más estrecha que su cápsula cerebral.
Dos especies, dos personalidades
Los pulpos comunes, Octopus vulgaris, cambiaron de estrategia según el tamaño del agujero. Los pulpos mayas, Octopus maya, se comportaban de manera muy diferente, informó Popular Science. Frente solo al pequeño agujero, se quedaron en un rincón sin siquiera sondearlo.
Cuando se les ofrecía un agujero pequeño y uno más grande, los pulpos mayas tantearon alrededor del pequeño y luego eligieron el pasaje más grande. Los investigadores esperaban que los animales usaran el mismo enfoque independientemente del tamaño del espacio, dijo Xin, y las diferencias sugieren que no existe una técnica única del pulpo para espacios reducidos.
“Los pulpos pueden cambiar la forma de su cuerpo para pasar a través de pequeños agujeros, casi como agua que fluye a través de un hueco”, dijo Xin. “No hay información sobre cómo los pulpos pasan a través de una abertura mucho más pequeña que el diámetro del cuerpo”.
Un modelo para robots blandos
La mayoría de los robots diseñados para moverse a través de espacios estrechos toman prestado de las serpientes. “Todos los robots de búsqueda y rescate y exploración existentes tienen cuerpos delgados parecidos a serpientes, para ayudarlos a moverse a través de espacios estrechos”, señaló Xin. Esa forma limita la cantidad de sensores y herramientas que puede llevar un robot.
Xin y la coautora Cecilia Laschi, pionera en robótica blanda de la Universidad Nacional de Singapur que ha trabajado durante años en brazos robóticos inspirados en pulpos, sugieren que un diseño inspirado en pulpos podría transportar más equipos en un cuerpo más ancho y luego reorganizarse para atravesar los huecos. Estos robots podrían buscar edificios derrumbados después de terremotos o explorar grietas en el fondo marino, donde se atascan máquinas rígidas.
La rutina del pulpo ofrece lecciones de ingeniería específicas. Los animales no se abrieron paso. Primero probaron la apertura, comprometieron una extremidad a la vez y solo entonces movieron el voluminoso cuerpo, una secuencia que limita el riesgo de quedarse atascado a mitad del camino.
En términos robóticos, conducir con extremidades flexibles para probar una apertura, anclar y empujar desde atrás y comprimir la parte más voluminosa al final son estrategias que pueden traducirse en software de control para máquinas de cuerpo blando. El vídeo grabado durante las pruebas brinda a los ingenieros una referencia cuadro por cuadro para cada fase del movimiento.
Límites de laboratorio y preguntas abiertas
El experimento está revisado por pares pero es limitado. Probó sólo dos especies, ambas en tanques controlados, y pulpos comunes jóvenes en lugar de adultos. Los pulpos salvajes que se meten en guaridas o escapan de los depredadores pueden comportarse de manera diferente, y otras especies pueden utilizar otros enfoques. El equipo también notó una preferencia por liderar con el brazo izquierdo delantero, pero no explicó por qué, un detalle que futuros estudios sobre la preferencia del brazo podrían explorar.
El estudio también sugiere que la cápsula de cartílago puede establecer en parte el límite inferior de cuán pequeño es el espacio que puede pasar un pulpo, pero no probó agujeros lo suficientemente pequeños como para encontrar ese límite. Sigue sin explicarse por qué los pulpos mayas evitaban el estrecho agujero, ya sea por su estructura corporal, precaución o temperamento individual.
En la investigación participaron científicos de la Universidad de Nápoles Federico II en Italia y del acuario Haus des Meeres en Viena. Los cuidadores de acuarios ya conocen bien la lección práctica: los tanques de pulpos necesitan tapas herméticamente cerradas. El siguiente paso, sugiere el equipo, es probar más especies y construir prototipos robóticos que tomen prestado el manual del pulpo.
Lo que los lectores quieren saber
¿Qué encontró el estudio? Los pulpos utilizan una rutina de tres pasos para pasar a través de agujeros ligeramente más grandes que su cápsula cerebral y una rutina de cuatro pasos para agujeros más pequeños que ésta.
¿Cuales son los pasos? Explora con los brazos, empuja un brazo y luego varios más, luego ancla y empuja desde atrás para sacar el cuerpo. Para agujeros estrechos, el cuerpo sale por separado después de los brazos.
¿Qué especies fueron estudiadas? Pulpos jóvenes comunes (Octopus vulgaris) y pulpos mayas (Octopus maya).
¿Ambas especies se comportaron de la misma manera? No. Los pulpos comunes se adaptaron al tamaño del agujero, mientras que los pulpos mayas evitaron el agujero más pequeño y eligieron uno más grande cuando se les dio la opción.
¿Por qué les importa a los robóticos? Las estrategias de Octopus podrían ayudar a diseñar robots blandos que lleven más sensores y aún así pasen por espacios estrechos durante la búsqueda y rescate o la exploración oceánica.
¿Cuáles son los límites del estudio? Probó sólo dos especies en un laboratorio y no determinó el espacio más pequeño que puede pasar un pulpo.
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