Almohadillas adhesivas

Las almohadillas adhesivas en las patas de varios vertebrados e invertebrados son unas estructuras que les permite a estos caminar sobre sustratos verticales e incluso "patas arriba", a veces sobre superficies tan lisas como el vidrio transparente de una ventana.

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Los animales que poseen almohadillas adhesivas no solo pueden sujetarse con gran fuerza, sosteniendo hasta 100 veces su propio peso, sino que también pueden correr sin dificultad sobre una pared. Es evidente que esta adaptación tan útil para animales pequeños que necesitan trepar árboles, esconderse bajo las hojas o buscar refugio o alimento por entre las rocas, evolucionó independientemente más de una vez.

Principio

Generalmente la capacidad de adhesión de este tipo de estructuras se basa en un sistema híbrido con un componente líquido y otro mecánico, aunque en algunos casos es exclusivamente mecánico, por ejemplo en el caso de los lagartos el componente líquido esta ausente.

Existen dos tipos de adaptaciones fisiológicas que permiten la adhesión, están las almohadillas de tipo húmedo (donde la fuerza principal de adhesión es la capilaridad) y las de tipo seco (donde la fuerza principal de adhesión parece ser intermolecular o fuerzas de van der Waals). En cualquier caso es necesario lograr la mayor superficie de contacto. Para ello los animales que poseen esta adaptación han desarrollado almohadillas con una alta densidad de microvellosidades (gecos, hormigas, abejas, cucarachas y saltamontes) o cubiertas de un epitelio muy suave y flexible (moscas, escarabajos y algunos reduvideos) que penetra las ranuras microscópicas de la superficie por donde caminan. Este último tipo de almohadillas generalmente tiene glándulas accesorias que secretan sustancias para incrementa aun más la superficie de contacto y por tanto la fuerza de adhesión.

Para evitar que la alta capacidad adhesiva de estas almohadillas impida que el animal camine con destreza existen mecanismos muy eficientes que controlan de manera dinámica el grado de adhesión.

Referencias

• Autumn K, Hansen W (2005) Ultrahydrophobicity indicates a non-adhesive default state in gecko setae. J Comp Physiol A 192:1205–1212

• Beutel RG, Gorb SN (2001) Ultrastructure of attachment specializations of hexapods (Arthropoda): evolutionary patterns inferred from a revised ordinal phylogeny. Journal of Zoological Systematics & Evolutionary Research 39:177-207

• Federle W, Baumgartner W, Hölldobler B (2003) Biomechanics of ant adhesive pads: frictional forces are rate- and temperature dependent. J Exp Bio 206:67-74

• Gorb SN, Beutel RG (2001) Evolution of locomotory attachment pads of hexapods. Naturwissenschaften 88:530–534

• Barnes WJP (Editor) (2006) Special Issue: Dynamic adhesión in animals - mechanisms and biomimetic implications. Journal of Comparative Physiology A 192:1165-1243