El camarón mantis, un pequeño crustáceo de los mares tropicales y subtropicales, lanza uno de los golpes más rápidos del reino animal. Las mediciones de la bióloga Sheila Patek y sus colegas, publicadas en la revista Nature en 2004, mostraron que el apéndice que usa como martillo puede superar los 80 kilómetros por hora bajo el agua, con una aceleración de más de 10.000 veces la de la gravedad. El golpe es tan rápido que forma burbujas de vapor en el agua, y el colapso de esas burbujas también alcanza a la presa.
Esto es lo que la ciencia ha medido hasta ahora sobre el golpe, sobre la estructura que resiste el impacto y sobre los ojos del animal.
Qué es el camarón mantis
El camarón mantis es un estomatópodo, un grupo de crustáceos con más de 400 especies descritas. A pesar del nombre, no es un camarón ni una mantis religiosa. El apodo viene de su cuerpo alargado y de sus apéndices delanteros plegados, parecidos a los del insecto.
Vive en madrigueras en el fondo del mar y caza caracoles, cangrejos, otros moluscos y peces. Los estomatópodos suelen dividirse en dos grupos según la forma de la punta de sus apéndices. Los aplastadores tienen la punta en forma de maza y rompen las conchas de caracoles, cangrejos y moluscos. Los lanceros tienen la punta con espinas y ensartan presas de cuerpo blando, como los peces.
Cómo funciona el golpe
Los apéndices raptoriales, las extremidades delanteras que se usan para capturar presas, quedan sujetos como un resorte y se sueltan de golpe. En las especies que aplastan presas de caparazón duro, como el camarón mantis pavo real (Odontodactylus scyllarus), la punta funciona como un martillo.
En un estudio publicado en 2005 en el Journal of Experimental Biology, Sheila Patek y Roy Caldwell midieron la fuerza de estos golpes. Según los autores, cada golpe genera dos picos de fuerza, separados por un intervalo de 390 a 480 microsegundos.
El primero proviene del impacto del apéndice, con una fuerza de 400 a 1.501 newtons, miles de veces el peso del propio animal. El segundo proviene del colapso de las burbujas de cavitación y llega a 504 newtons.
En promedio, la fuerza de la cavitación equivale al 50 % de la del impacto, pero puede superarla hasta en un 280 %. Por eso, según los investigadores, aunque el apéndice no rompa la concha de una sola vez, las burbujas ayudan a terminar el trabajo.
Para dimensionar las cifras, el newton es la unidad de fuerza, y 1.500 newtons equivalen al peso de unos 150 kilos. Algunos acuaristas han relatado vidrios de acuario trizados por especies grandes, y la fuerza de hasta 1.501 newtons por golpe medida en laboratorio hace posible que eso ocurra.
Qué es la cavitación
La cavitación no es agua hirviendo. Cuando algo se mueve muy rápido dentro de un líquido, la presión cae tanto en un punto que el agua forma burbujas de vapor incluso a temperatura normal. Cuando esas burbujas se deshacen, liberan una onda de choque. Es el mismo fenómeno que desgasta las hélices de los barcos.
En el camarón mantis, esto significa que el golpe tiene un segundo efecto después del primero. La presa recibe el impacto del apéndice y, una fracción de milisegundo más tarde, la onda de choque de las burbujas que colapsan.
Por qué el martillo no se rompe
Golpear miles de veces conchas duras debería destruir el propio apéndice. Un estudio dirigido por James Weaver, publicado en la revista Science en 2012, analizó la maza del camarón mantis pavo real y concluyó que es un material compuesto optimizado para resistir daños.
La capa de impacto es rica en hidroxiapatita, el mismo mineral de los huesos. Debajo hay fibras de quitina organizadas en capas que giran en espiral, lo que impide que una grieta atraviese toda la estructura. Esta arquitectura ha inspirado investigaciones sobre materiales resistentes al impacto.
En términos prácticos, el animal lleva una herramienta que recibe golpes una y otra vez sin fallar. El diseño combina una superficie mineral dura que absorbe el impacto con una estructura fibrosa debajo que impide que el daño se extienda, y esa combinación es también la que buscan los ingenieros cuando estudian materiales resistentes al impacto.
Los ojos más complejos del mar
El camarón mantis tiene ojos compuestos que se mueven de forma independiente y están divididos en tres regiones, lo que le permite evaluar la profundidad con un solo ojo. La franja central de los ojos tiene hasta 12 tipos de fotorreceptores para el color, frente a los tres de los humanos, y el animal percibe además la luz ultravioleta y la polarizada.
Más receptores, sin embargo, no significan ver más colores. Un estudio de Hanne Thoen y colegas, publicado en Science en 2014, mostró que el camarón mantis distingue colores parecidos peor que los humanos. Según los autores, parece reconocer los colores de forma más directa, comparando qué receptor se activó, lo que puede hacer la identificación más rápida.
En conjunto, estos estudios describen un animal cuyas dos características más conocidas, el martillo y los ojos, funcionan de maneras que no coinciden con la imagen popular. El golpe depende tanto de las burbujas como del impacto, y los ojos están construidos para la rapidez de reconocimiento más que para la distinción fina de colores.
Reportaje: Redacción Revista Amazônia / Revista Amazônia
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