Descubren los secretos detrás del "manto de invisibilidad" 3D de las sepias

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manto de invisibilidad en la sepia

Estudio neurológico revela un control sorprendente de su piel

El mar está lleno de extrañas y maravillosas criaturas, pero hay algunas tan extrañas e inteligentes como los pulpos y las sepias. Hemos visto docenas de ejemplos de estos animales que aparecen repentinamente de la nada, como si se hubieran desprendido de una capa de invisibilidad.

¿No sería útil levantar repentinamente de tu piel picos 3D, sostenerlos durante una hora, y luego retraerlos incluso más rápido y y nadar lejos? El pulpo y la sepia pueden hacer esto como una táctica de camuflaje, adoptando un contorno irregular para imitar el coral u otros lugares marinos en los que se esconden, y luego aplanar la piel para irse "volando".

Un nuevo estudio aclara los mecanismos neurales y musculares que subyacen a esta extraordinaria táctica de defensa. Realizado por científicos del Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole y la Universidad de Cambridge, U.K., el estudio se publica en iScience, una nueva revista interdisciplinaria de Cell Press.

"La mayor sorpresa para nosotros fue ver que estos picos de la piel, llamados papilas, pueden mantener su forma en la posición extendida durante más de una hora, sin que los controlen las señales neuronales", dice Paloma Gonzalez-Bellido, profesora de neurociencia en la Universidad de Cambridge y ex profesora del MBL. Esta tensión sostenida, encontró el equipo, surge de la musculatura especializada en las papilas que es similar al mecanismo de "cierre" en las almejas y otros bivalvos.

"El mecanismo de captura permite que un bivalvo cierre su caparazón y lo mantenga cerrado, si llega un depredador e intenta empujarlo para abrirlo", dice el autor correspondiente Trevor Wardill, un investigador en la Universidad de Cambridge y un ex científico del MBL. En lugar de usar energía (ATP) para mantener el caparazón cerrado, la tensión se mantiene mediante músculos lisos que se ajustan como un candado y llave, hasta que los libera una señal química (neurotransmisor). Un mecanismo similar puede estar funcionando en las papilas de las sepias, encontraron los científicos.

control neuronal en el manto de la sepia

Gonzalez-Bellido y Wardill comenzaron este estudio en 2013 en el laboratorio Senior Scientist Roger Hanlon de MBL, el principal experto en camuflaje de cefalópodos. El laboratorio de Hanlon fue el primero en describir la estructura, la función y la biomecánica de las papilas morfológicas de la piel en sepias (Sepia officinalis), pero se desconocía su control neurológico.

Hanlon sugirió que el equipo buscase el "cableado" que controla la acción de las papilas en la sepia. Como se informó en el artículo, descubrieron un nervio motor dedicado exclusivamente al control de la tensión papilar y de la piel que se origina no en el cerebro, sino en un centro nervioso periférico llamado ganglio estrellado.

Sorprendentemente, también encontraron que el circuito neuronal para la acción de las papilas es notablemente similar al circuito neuronal que controla la iridiscencia de la piel en el calamar. Dado que las sepias no tienen una iridiscencia sintonizable, y los calamares no tienen papilas, este hallazgo plantea interesantes preguntas sobre la evolución y la función del circuito neural en diferentes especies.

"Nuestra hipótesis es que el circuito neuronal para la iridiscencia y el control de las papilas se origina en un antepasado común del calamar y la sepia, pero aún no lo sabemos. Esto es para el trabajo futuro", dice Gonzalez-Bellido.

"Esta investigación sobre el control neuronal de la piel flexible, combinada con estudios anatómicos de los nuevos grupos musculares que permiten que esa piel cambia de forma, tiene aplicaciones para el desarrollo de nuevas clases de materiales blandos que pueden diseñarse para una amplia gama de usos en la industria, la sociedad y la medicina", dice Hanlon.

Artículo científico: Neural Control of Dynamic 3-Dimensional Skin Papillae for Cuttlefish Camouflage

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