El movimiento de un microorganismo, modelo para robots blandos

Los investigadores, liderados por Marino Arroyo, han descubierto la capacidad que tiene de reptar rápidamente en espacios estrechos la ‘Euglena’, un organismo unicelular que vive en el agua y es capaz de hacer deformaciones coordinadas de gran amplitud en su cuerpo, en un movimiento conocido como ‘metaboly’.

El movimiento del ‘Euglena’ es un misterio que se remonta a hace tres siglos, cuando Anton van Leeuwenhoek, padre de la microbiología, se sorprendió por el comportamiento de los organismos unicelulares que encontró en una gota de agua de un estanque.

El movimiento “metaboly”

Actualmente, entre los biólogos que estudian la ‘Euglena’ existe el consenso de que el movimiento ‘metaboly’ es un vestigio sin funciones heredado a través de la evolución de sus ancestros, que utilizaban la capacidad de deformar su cuerpo para comerse otras células.

Sin embargo, los investigadores dirigidos por Marino Arroyo creían que este movimiento era demasiado intencionado como para ser un remanente del pasado e iniciaron la investigación, cuyos resultados publica la revista Nature Physics.

El estudio se inició con la hipótesis de que el ‘metaboly’ podría ser útil para moverse en ambientes apretados o espacios estrechos, y por eso colocaron células de la ‘Euglena’ en tubos cada vez más pequeños para examinar su comportamiento.

Mediante observaciones y modelos teóricos y computacionales, los científicos han demostrado que las deformaciones permiten que las células de la ‘Euglena’ presionen tanto hacia las paredes de confinamiento del tubo como hacia el fluido que la rodea para avanzar.

Imagen microscópica del cultivo y movimiento de la Euglena en ambientes espaciosos. Crédito: Universidad Politécnica de Cataluña.

“Las células se desplazaron con una elegancia y efectividad sorprendentes, a una longitud de un cuerpo cada veinte segundos, mucho más rápido que las células reptadoras más veloces de animales”, ha explicado el investigador Giovanni Noselli.

“Los biólogos, ahora, se pueden plantear cómo estos diferentes estilos de desplazamiento se ajustan a la historia evolutiva de la ‘Euglena’. Sabemos que son las células reptadoras más rápidas, pero aún no está claro cuándo usan esta capacidad”, ha dicho Arroyo.Además, el estudio ha identificado diferentes tipos de ‘metaboly’ en varias especies de la ‘Euglena’, lo que, según los autores, puede tener un gran impacto en el campo de la biología.

Aplicación para robots blandos

Según el investigador, han demostrado que las células de la ‘Euglena’ operan por ‘inteligencia incorporada o mecánica’, un nuevo paradigma según el cual un robot blando puede responder de manera fiable a demandas cambiantes y complejas explotando su flexibilidad, en lugar de confiar en la percepción compleja y la computación.

Los investigadores sostienen que las ‘Euglena’ son células simples sin un sistema nervioso y, por tanto, la inteligencia que necesitan para reptar y adaptarse sólo puede ser mecánica.

Por ello, los autores del trabajo creen que, en el futuro, se podrían concebir robots inspirados en la ‘Euglena’ para desplazarse en entornos complejos y confinados, tales como diferentes tipos de suelo, entre escombros o incluso dentro del cuerpo humano. EFE

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