no hay arriba o abajo en el espacio, sin embargo, en programas como Star Trek, las naves siempre están orientadas de la misma manera: Es un tropo científicamente innecesario que se ha convertido en una broma entre los fanáticos de la ciencia ficción.
sin embargo, aquí en la Tierra, los peces se encuentran en una situación sorprendentemente similar. A medida que un pez se desliza a través de su mundo ingrávido, tridimensional y acuoso, casi siempre permanece con el lado derecho hacia arriba., La pregunta-tanto para naves estelares como para peces—es ¿por qué?
es una pregunta más fácil de responder para las naves espaciales ficticias que para los peces de la vida real.
en las películas o en la televisión, los directores muestran las naves de la manera que lo hacen porque hace que la escena sea más comprensible para los espectadores, criaturas acostumbradas a un mundo ligado a la gravedad. «Tenemos una idea fija de que todo debe estar bien», dice Frank Fish, un morfólogo funcional de la Universidad de West Chester en Pennsylvania. ¿Pero qué pasa con el pescado? Es un rompecabezas.,
«no puedo entrar en la mente de un pez, a pesar de mi nombre, y determinar por qué lo haría particularmente», dice Fish.
profundizar el misterio es que los científicos saben pocas razones por las que un pez nadaría en cualquier orientación particular – sin embargo, claramente tienen una preferencia. A diferencia de los animales terrestres, los peces no empujan contra el suelo para moverse. Y, mientras se mueven, los peces no son más aerodinámicos en una orientación que en otra. Además, la mayoría de los peces son pesados, dice Brooke Flammang, quien estudia biomecánica de peces en el Instituto de tecnología de Nueva Jersey., Como un niño en equilibrio sobre una pelota de playa, en la piscina, la gravedad quiere voltear. ¿Por qué no lo hacen?
la explicación principal es que los peces comenzaron la vida de lado hacia arriba, evolutivamente hablando, y por lo que la mayoría nunca tuvo una razón para cambiar. «Solo entre nosotros, sí, nunca se molestaron», dice Milton Love, un zoólogo Marino semi-retirado de la Universidad de California, Santa Bárbara.,
la orientación preferida de un pez «se remonta a esos primeros pasos de construir un lado izquierdo y un lado derecho, un extremo de la cabeza y un extremo de la cola», dice Peter Wainwright, quien estudia la morfología y el comportamiento de los peces en la Universidad de California, Davis.
Hay dos grupos de animales que tienen lados izquierdo y derecho distintos, dice Wainwright. El primer grupo, protostomia, incluye a la mayoría de los invertebrados, como insectos y moluscos. Al principio del desarrollo, como embriones, estos animales desarrollan una cavidad que se convierte en la boca., En el segundo grupo, el deuterostomia, que incluye vertebrados como peces y humanos, los embriones se desarrollan de manera diferente. En este caso, la primera depresión en formarse se convierte en el ano.
esta ligera diferencia inicial significa que los dos grupos se desarrollan en orientaciones opuestas. La vuelta determina qué lado del animal se convierte en su parte superior (dorsal) y cuál se convierte en su parte inferior (ventral), así como dónde corre el cordón nervioso, dice Lauren Sallan, quien estudia la evolución temprana de los vertebrados en la Universidad de Pennsylvania.
en la mayoría de los invertebrados, el cordón nervioso corre por el vientre., Los nervios tienen poca dificultad para conectarse con los ojos y el cerebro, que son más dorsales, ya que los invertebrados a menudo no tienen partes duras dentro de sus cuerpos para interponerse, dice Sallan.
en contraste, incluso los vertebrados más primitivos tienen tejidos duros, como los huesos, que forman barreras internas dentro del cuerpo. Como resultado, su plan corporal es mucho menos adaptable. El cordón nervioso corre a lo largo de la espalda del animal y su cerebro se desarrolla en su lado dorsal para unirse a los nervios. Dado que los ojos están en el cráneo cerca del cerebro, también terminan en la parte superior., Con la parte superior del cuerpo no disponible, el estómago y la boca terminan en la parte inferior.
Sallan no está seguro de qué llevó al cambio, pero influyó fuertemente en la evolución de los vertebrados. «Es un lanzamiento de moneda temprano que se ha convertido en una restricción importante en la forma de pescado», dice Sallan.
la pregunta, entonces, es ¿por qué los peces se quedaron con el lado dorsal hacia arriba? La respuesta está en los principios básicos de la teoría evolutiva: si un nuevo rasgo no proporciona una ventaja distintiva, las cosas tienden a permanecer iguales.
Los científicos se han burlado de algunas de las ventajas de nadar con la parte superior hacia arriba., Por ejemplo, la gravedad ayudará a mover la sangre del cerebro de vuelta al corazón, dice Flammang. Los peces también se benefician de tener los ojos por encima de la boca, dice Love, ya que mantiene esos órganos sensibles lejos de los alimentos y los desechos, y en la búsqueda de depredadores. Incluso su pesadez superior confiere a los peces algunos beneficios: aumenta su maniobrabilidad, dice Flammang.
y, algunos peces han aprendido a nadar boca abajo, mientras que otros coquetean con la idea.,
muchos peces que viven cerca de estructuras como arrecifes o muelles orientarán sus vientres contra paredes verticales o incluso techos, dice Wainwright. Los peces parecen cómodos nadando de esta manera cerca de las estructuras, pero rápidamente girarán hacia la derecha cuando se alejen nadando.
un grupo de bagres africanos han abrazado completamente la vida al revés. Su comportamiento es el resultado de que un pez que habita en el fondo Se adapta para aprovechar el agua rica en oxígeno cerca de la superficie., La boca de un bagre está en su parte inferior, por lo que probablemente era más fácil para el pez simplemente voltear y tratar la parte superior del agua de la misma manera que solía tratar la parte inferior, dice Lauren Chapman, quien estudia la respiración de los peces en la Universidad McGill en Montreal, Quebec. «Para un bagre invertido, la superficie del agua es solo otro sustrato», dice.
pero en la gran mayoría de los casos, dice Love, «no hay ninguna ventaja selectiva para que la mayoría de los peces estén al revés.»
la respuesta, Como dice Wainwright, es probable que para la mayoría de los peces, cambiar simplemente no valga la pena., En este punto, estar erguido está cableado. En pocas palabras, a los peces «puede que no les guste estar boca abajo», dice Flammang.
En otras palabras, están acostumbrados y funciona. Como ver naves espaciales correr a través de la galaxia, derecha hacia arriba.
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