Posee una protección multicapa en una 'capucha orbital' de su cabeza
Los modernos sistemas de blindaje no protegen suficientemente a los humanos del neurotrauma inducido por explosiones (daño cerebral y ocular). Para mejorarlos, quizá debamos recurrir a la naturaleza. En particular, a un pequeño camarón capaz de protegerse de las ondas de choque que genera para aturdir a presas y rivales.
Capucha protectora
Los camarones chasqueadores producen ondas de choque con sus pinzas, y aunque sus presas pueden quedar aturdidas, estos diminutos crustáceos no sufren el mismo trauma.
Investigaciones anteriores revelaron que están protegidos por una capucha orbital, una extensión de su caparazón (capa superior dura que cubre el cuerpo principal), que amortigua las ondas de choque para evitar lesiones a los tejidos neuronales.
Pero en este último estudio un equipo de la Universidad de Carolina del Sur y la Universidad de Tulsa analizó cómo funciona esta estructura protectora.
En primer lugar, los investigadores realizaron una serie de pruebas mecánicas que estiraron y tensaron la capucha orbital y el resto del caparazón para comparar su rigidez y capacidad de absorción de energía. También emplearon microscopía electrónica de transmisión (MET) para observar las capas internas del caparazón.
Estas pruebas revelaron que la capucha orbital es notablemente diferente del resto del caparazón. Es solo la mitad de rígida, pero puede absorber el doble de energía. La razón parece ser que contiene el doble de diminutas capas internas, llamadas láminas (lamellae), que le confieren la flexibilidad suficiente para amortiguar una onda de choque al impactar.
Luego, los investigadores introdujeron toda esta información biológica en un modelo informático y simularon una onda de choque que impactaba la cabeza de un camarón. Estas simulaciones demostraron que la capucha redujo la tensión en el cerebro y los ojos del camarón en casi un 28%, y el estrés en un 22%.
Imagen derecha: Reconstrucción por microtomografía computarizada de la cabeza de A. heterochaelis. Las geometrías y posiciones relativas del capuchón orbital (rojo), el caparazón (azul), los ojos (amarillo) y el cerebro (verde) son visibles en un corte sagital virtual de la cabeza de A. heterochaelis. La abertura anterior del capuchón orbital (flecha blanca) conduce a una cámara llena de agua entre el capuchón orbital y los ojos. Escala de 1 mm. Crédito: Journal of the Royal Society Interface (2026). DOI: 10.1098/rsif.2025.0769
El equipo también descubrió que la capucha parece estar optimizada para su función. Aumentar la rigidez o el grosor del material en la simulación computacional redujo su poder protector.
Absorción de energía
Los resultados sugieren que el camarón posee una protección multicapa, como señalan los investigadores en su artículo.
"Proponemos que las capuchas orbitales amortiguan las ondas de choque a través de una serie de mecanismos que no son mutuamente excluyentes, sino que funcionan para optimizar la absorción de energía a escala microscópica y la redirección de energía a un nivel más macroscópico", dijo el biólogo de la USC Dan Speiser.
Comprender la estructura de la capucha del camarón chasqueador podría ser un primer paso para diseñar cascos y armaduras que protejan mejor a las personas y minimicen las lesiones cerebrales inducidas por explosiones.
El estudio se ha publicado en el Journal of the Royal Society Interface: Structural and mechanical properties facilitate shock wave damping by helmet-like orbital hoods in snapping shrimp
