Desvetlen el mecanisme hidrodinàmic desenvolupat pels primers vertebrats per a colonitzar l'oceà obert

   VALNCIA, 24 Sep. (EUROPA PRESS) -

   Un estudi que colidera un equip de l'Institut Cavanilles de la Universitat de Valncia i que acaba de publicar la revista 'Nature Communications Biology' desvetla el mecanisme hidrodinmic desenvolupat pels primers vertebrats per a colonitzar l'oce obert.

   Alguns ostracoderms --vertebrats primitius sense aletes ni mandíbules-- van colonitzar el mitj pelgic marí fa més de 400 milions d'anys. Estos peixos van optimitzar les seues closques cefliques per a elevar-se des del fons i moure's de manera eficient en les aigües oceniques, contrarestant així la seua falta d'aletes.

   El treball que ha portat a esta conclusió s'ha realitzat a partir de models 3D de fssils i mitjanant avanades tcniques de velocimetria digital d'imatges de partícules.

   La colonització del mitj pelgic --aigües mitjanes prximes a la superfície ocenica--, per part dels vertebrats, va suposar una fita en l'establiment dels complexos ecosistemes aqutics. Encara que aquesta transició ha estat sempre relacionada amb l'aparició d'aletes i mandíbula durant el procés evolutiu dels peixos, estudis recents suggereixen que els primers nadadors actius que van ocupar la columna d'aigua van ser alguns ostracoderms, peixos primitius sense mandíbules ni més aletes que la cabal, la seua prpia cua.

   Ara bé, el mecanisme hidrodinmic que van utilitzar aquests gnats per a elevar-se des de les zones bentniques fins al mitj pelgic romania sense aclarir.

   El treball revela el mecanisme hidrodinmic que van utilitzar els ostracoderms per a generar forces d'elevació mitjanant les seues grans closques cefliques i a partir de la generació de vrtexs o remolins denominats Levs (Leading Edge Vortices). Realitzat conjuntament des de la paleobiologia i l'enginyeria mecnica de fluids, l'estudi va utilitzar models de fssils de més de 420 milions d'anys, impresos en 3D.

   Es va servir, a més, de la tecnologia DPIV -Digital Particle Image Velocimetry-, una tcnica que permet mesurar amb precisió camps de velocitat bidimensional i que es va aplicar en un entorn de túnels d'aigua per a estudiar el flux al voltant de les estructures corporals dels peixos.

ALES DELTA TRIANGULARS

   "Alhora que nadaven, els peixos generaven vrtexs en les vores davanteres dels seus escuts ceflics, mitjanant els quals estabilitzaven la seua nadada i adquirien una capacitat d'elevació sorprenent, similar a la produda en les ales delta triangulars que usen alguns dels avions i vehicles espacials més moderns", comenta Héctor Botella, catedrtic de Paleontologia, investigador de l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva (ICBiBe) de la Universitat de Valncia (UV) i coautor de l'article.

   Durant les últimes dcades la cincia ha demostrat que els Levs representen un mecanisme hidro-aerodinmic explotat universalment per moltes espcies. El present estudi demostra que els primers vertebrats ja van explotar els Levs fa més de 400 milions d'anys per a suplir la manca d'apndixs mbils i colonitzar la columna d'aigua.

   Els resultats d'esta investigació obrin noves perspectives a l'estudi de l'evolució dels primers vertebrats aqutics i a la seua capacitat d'adaptació a l'entorn marí pelgic. El descobriment que els ostracoderms usaven principis similars als que utilitzen les ales delta en aeronutica subratlla la complexitat i diversitat de les estratgies evolutives i pot suposar, segons els autors, una font de de bio-inspiració per al disseny de vehicles subaqutics.

   A més de la Unitat de Paleobiologia de l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva (ICBiBe) de la Universitat de Valncia, han participat en la investigació el departament de Paleontologia de la Universitat de la República (Montevideo, l'Uruguai) i el departament d'Enginyeria Mecnica de la Universitat Rovira i Virgili (URV, Tarragona).