Supongamos que tenemos unos recursos limitados y queremos construir una cadena con un cierto número de eslabones. Nos preguntamos cuánto material tenemos que poner en cada eslabón para que la cadena tenga la máxima probabilidad de aguantar una tracción determinada. Si todos los eslabones son del mismo metal, bajo condiciones muy generales la estrategia ganadora es hacer todos los eslabores iguales, invirtiendo los mismos recursos en cada uno de ellos. La cosa cambia cuando los eslabones son de metales diferentes. Imaginemos que queremos que la mitad de ellos sean de oro, y la otra mitad de acero. Hacer un eslabón de oro va a costar mucho más que uno de acero de la misma resistencia mecánica, y la estrategia óptima (la cadena más resistente por el mismo precio) será ahora gastar menos "dinero" en los eslabones de oro y hacer que sean un poco más débiles que los de acero.
Esto, que parece un problema bobo, tiene una aplicación muy interesante en biología. Cuando el Flying Spaghetti Monster (o quizás la evolución, para no herir sensibilidades) diseñó la pata de un caballo se encontró con un problema parecido. Los huesos más próximos a la pezuña (periféricos) se aceleran más durante el galope que los próximos al cuerpo. Mayores aceleraciones implican un mayor gasto energético, y por lo tanto podemos considerar que los huesos periféricos son el equivalente a los "eslabones de oro" de la pata del caballo.
Si el sistema está diseñado bajo la condición de que la resistencia de la pierna sea máxima para un gasto energético dado, los diferentes huesos tendrían que tener diferente resistencia, como ocurre en el ejemplo de la cadena. Y en efecto es esto lo que se observa en los registros de caballos de carrera: los huesos "caros" (periféricos) son más finos y se rompen hasta 14 veces con más frecuencia que los más "baratos". Toda una demostración del poder de la Evolución (o del Flying Spaghetti Monster, claro).
Fuentes: Alexander R. McN "Symmorphosis and Safety factors" en "Principles of Animal Design: the Optimization and Simmorphosis debate" (E.R. Weibek, C.R. Taylor and L. Bolis)
Este post participa en la V edición del Carnaval de la Biología, que este mes organiza Feelsynapsis.
7 comentarios:
Lo de la cadena me parece un símil muy acertado! Felicidades por la entrada ^_^!
Como siempre que leo los artículos del blog saco partido. Enhorabuena, el sitio web se ha convertido para mí en una referencia. Podré estar o no de acuerdo con algunos planteamientos pero siempre es enriquecedor leer los artículos colgados. Felicidades nuevamente, seguid así y animo a la gente a que participe con sus comentarios en este tipo de sitios educativos porque la verdad es que son de un valor enorme en esta época de internet.
Ánimo y suerte con las publicaciones, os seguiré
Genial entada.
Me lo encontré mientras preparaba mi tesis, y tenía que compartirlo.
Yo estoy intentando encontrar parecido en los ojos, y ahí se vuelve muy complejo. El ejemplo de los caballos es muy simple, así que lo usaré en mi tesis para ilustrar lo que estoy haciendo...
*entrada.
Está muy copado eso de contar lo que estás haciendo en tu tesis. La biomecánica me gustó mucho durante un tiempo y luego no se que pasó.
Espero ese post entonces!.
No estoy de acuerdo con lo que dices.
Precisamente los huesos de los extremos de las patas son de los más potentes del caballo, justo al revés de lo que dices.
Por ejemplo, el libro: Anatomía de los animales domésticos, de Sisson y Grossman
en el capítulo dedicado a la osteología de los equinos se puede leer en la página 327 lo siguiente:
"El gran metacarpiano es uno de los huesos más potentes del esqueleto. La sustancia compacta es, sobre todo, de gran espesor, dorsal y medialmente. La cavidad medular se extiende más hacia los extremos, lo cual sucede en la mayoría de los huesos del caballo, y hay muy poca sustancia esponjosa."
Son más compactos... pero también mucho más finos, de modo que al final son más débiles.
De todos modos, esto no me lo he inventado yo, hay un artículo científico al respecto, que está citado en el libro que menciono al final del artículo.
Gracias por leer
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