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Geco

Los gecos son pequeños lagartos , en su mayoría carnívoros , que tienen una amplia distribución y se encuentran en todos los continentes excepto en la Antártida . Pertenecen al infraorden Gekkota y se encuentran en climas cálidos de todo el mundo. Miden entre 1,6 y 60 centímetros (0,6 y 23,6 pulgadas ).

Los geckos son únicos entre los lagartos por sus vocalizaciones , que difieren de una especie a otra. La mayoría de los geckos de la familia Gekkonidae utilizan sonidos de chirrido o chasquido en sus interacciones sociales. Los geckos tokay ( Gekko gecko ) son conocidos por sus fuertes llamadas de apareamiento , y algunas otras especies son capaces de hacer ruidos silbantes cuando están alarmados o amenazados. Son el grupo de lagartos más rico en especies, con alrededor de 1.500 especies diferentes en todo el mundo. [2]

Todos los geckos, excepto las especies de la familia Eublepharidae , carecen de párpados; en su lugar, la superficie exterior del globo ocular tiene una membrana transparente , el brille . Tienen una lente fija dentro de cada iris que se agranda en la oscuridad para dejar entrar más luz. Como no pueden parpadear , las especies sin párpados generalmente se lamen sus propios brilles cuando necesitan limpiarlos de polvo y suciedad, para mantenerlos limpios y húmedos. [3]

A diferencia de la mayoría de los lagartos, los geckos suelen ser nocturnos [4] y tienen una excelente visión nocturna ; su visión del color en condiciones de poca luz es 350 veces más sensible que la de los ojos humanos . [5] Los geckos nocturnos evolucionaron a partir de especies diurnas , que habían perdido las células bastón de sus ojos. El ojo del gecko, por lo tanto, modificó sus células cónicas que aumentaron de tamaño en diferentes tipos, tanto simples como dobles. Se han conservado tres fotopigmentos diferentes, que son sensibles a la luz ultravioleta, azul y verde. También utilizan un sistema óptico multifocal que les permite generar una imagen nítida para al menos dos profundidades diferentes. [6] [7] Si bien la mayoría de las especies de geckos son nocturnas, algunas especies son diurnas y activas durante el día, que han evolucionado varias veces de forma independiente. [4]

Muchas especies son bien conocidas por sus almohadillas especializadas para los dedos, que les permiten agarrar y trepar sobre superficies lisas y verticales, e incluso cruzar techos interiores con facilidad. Los geckos son bien conocidos por las personas que viven en regiones cálidas del mundo, donde varias especies tienen su hogar dentro de las viviendas humanas. Estos, por ejemplo el gecko doméstico , se convierten en parte de la colección de animales de interior y a menudo son bienvenidos, ya que se alimentan de plagas de insectos ; incluidas polillas y mosquitos . Como la mayoría de los lagartos, los geckos pueden perder la cola en defensa, un proceso llamado autotomía ; el depredador puede atacar la cola que se retuerce, lo que permite que el gecko escape. [8]

La especie más grande, Gigarcanum delcourti , solo se conoce a partir de un único espécimen disecado, probablemente recolectado en el siglo XIX, que se encontró en el sótano del Museo de Historia Natural de Marsella en Marsella , Francia. Este geco medía 600 milímetros (24 pulgadas ) de largo y probablemente era endémico de Nueva Caledonia , donde vivía en bosques nativos. [9] El geco más pequeño, el Jaragua sphaero , mide apenas 16 milímetros (0,63 pulgadas) de largo y fue descubierto en 2001 en una pequeña isla frente a la costa de La Española . [10]

Etimología

El término neolatino gekko y el inglés 'gecko' provienen del indonesio - malasio gēkoq , [11] es una palabra malaya tomada del javanés , [12] de tokek , que imita los sonidos que emiten algunas especies como el gecko Tokay . [11] [13] : 120  [14] : 253 

Rasgos comunes

Al igual que otros reptiles, los gecos son ectotérmicos [15] , y producen muy poco calor metabólico. Básicamente, la temperatura corporal de un geco depende de su entorno. Además, para llevar a cabo sus funciones principales (como la locomoción, la alimentación, la reproducción, etc.), los gecos deben tener una temperatura relativamente elevada [15] .

Muda o muda

Vídeo de un gecko leopardo mudando su piel

Todos los geckos mudan su piel a intervalos bastante regulares, y cada especie difiere en el momento y el método. Los geckos leopardo mudan su piel a intervalos de dos a cuatro semanas. La presencia de humedad ayuda a la muda. Cuando comienza la muda, el gecko acelera el proceso desprendiendo la piel suelta de su cuerpo y comiéndola. [16] En el caso de los geckos jóvenes, la muda se produce con mayor frecuencia, una vez a la semana, pero cuando están completamente desarrollados, mudan una vez cada uno o dos meses. [17]

Capacidad de adherencia

Primer plano de la parte inferior del pie de un gecko mientras camina sobre un vidrio vertical.

Alrededor del 60% de las especies de geckos tienen almohadillas adhesivas en los dedos que les permiten adherirse a la mayoría de las superficies sin el uso de líquidos o tensión superficial . Estas almohadillas se han ganado y perdido repetidamente a lo largo de la evolución de los geckos. [18] Las almohadillas adhesivas evolucionaron de forma independiente en alrededor de once linajes diferentes de geckos, y se perdieron en al menos nueve linajes. [18]

Anteriormente se pensaba que las setas en forma de espátula dispuestas en láminas en las almohadillas de las patas del geco permiten fuerzas de van der Waals atractivas (la más débil de las fuerzas químicas débiles) entre las láminas/setas/estructuras de espátula de β-queratina y la superficie. [19] [20] Estas interacciones de van der Waals no involucran fluidos; en teoría, una bota hecha de setas sintéticas se adheriría tan fácilmente a la superficie de la Estación Espacial Internacional como a la pared de una sala de estar, aunque la adhesión varía con la humedad. [21] [22] Sin embargo, un estudio de 2014 sugiere que la adhesión del geco está de hecho determinada principalmente por la interacción electrostática (causada por la electrificación de contacto), no por fuerzas de van der Waals o capilares. [23]

Las setas de las patas de los geckos también se limpian solas y, por lo general, eliminan cualquier suciedad que las obstruya en unos pocos pasos. [24] [25] [26] El politetrafluoroetileno (PTFE), que tiene una energía superficial muy baja, [27] es más difícil de adherir para los geckos que muchas otras superficies.

La adhesión de los gecos mejora típicamente con una mayor humedad, [21] [22] [28] [29] [30] incluso en superficies hidrófobas, pero se reduce en condiciones de inmersión completa en agua. El papel del agua en ese sistema está en discusión, pero experimentos recientes coinciden en que la presencia de capas de agua molecular (las moléculas de agua tienen un momento dipolar muy grande) en las setas, así como en la superficie, aumenta la energía superficial de ambas, por lo tanto, la ganancia de energía al poner estas superficies en contacto se amplía, lo que resulta en una mayor fuerza de adhesión de los gecos. [21] [22] [28] [29] [30] Además, las propiedades elásticas de la b-queratina cambian con la absorción de agua. [21] [22] [28]

Los dedos de los pies del geco parecen tener doble articulación , pero esto es un nombre inapropiado y se llama correctamente hiperextensión digital. [31] Los dedos de los gecos pueden hiperextenderse en la dirección opuesta a los dedos de las manos y los pies humanos. Esto les permite superar la fuerza de van der Waals despegando sus dedos de las superficies desde las puntas hacia adentro. En esencia, mediante esta acción de pelado, el geco separa espátula a espátula de la superficie, por lo que para cada separación de espátula, solo se necesita algo de fuerza. (El proceso es similar a quitar cinta adhesiva de una superficie).

Los dedos de los geckos funcionan muy por debajo de su capacidad atractiva máxima la mayor parte del tiempo, porque el margen de error es grande dependiendo de la rugosidad de la superficie y, por lo tanto, del número de setas en contacto con esa superficie.

El uso de la pequeña fuerza de van der Waals requiere áreas de superficie muy grandes; cada milímetro cuadrado de la almohadilla de la pata de un geco contiene alrededor de 14.000 setas similares a pelos. Cada seta tiene un diámetro de 5  μm . El cabello humano varía de 18 a 180 μm, por lo que el área de la sección transversal de un cabello humano es equivalente a entre 12 y 1300 setas. Cada seta está a su vez provista de entre 100 y 1.000 espátulas en la punta. [24] Cada espátula tiene una longitud de 0,2 μm [24] (una cinco millonésima parte de un metro), o justo por debajo de la longitud de onda de la luz visible. [32]

Las setas de un geco maduro típico de 70 gramos (2,5 onzas ) serían capaces de soportar un peso de 133 kilogramos (293 libras): [33] [34] cada espátula podría ejercer una fuerza adhesiva de 5 a 25 nN. [28] [35] El valor exacto de la fuerza de adhesión de una espátula varía con la energía superficial del sustrato al que se adhiere. Estudios recientes [30] [36] han demostrado además que el componente de la energía superficial derivada de fuerzas de largo alcance, como las fuerzas de van der Waals, depende de la estructura del material por debajo de las capas atómicas más externas (hasta 100 nm por debajo de la superficie); teniendo eso en cuenta, se puede inferir la fuerza adhesiva.

Además de las setas , también entran en juego los fosfolípidos , sustancias grasas producidas naturalmente en sus cuerpos. [37] Estos lípidos lubrican las setas y permiten al geco separar su pata antes del siguiente paso.

El origen de la adherencia de los gecos probablemente comenzó como modificaciones simples de la epidermis en la parte inferior de los dedos. Esto se descubrió recientemente en el género Gonatodes de América del Sur. [38] [39] Las elaboraciones simples de las espínulas epidérmicas en setas han permitido a Gonatodes humeralis trepar superficies lisas y dormir en hojas lisas.

Las tecnologías biomiméticas diseñadas para imitar la adherencia de los gecos podrían producir adhesivos secos autolimpiantes reutilizables con muchas aplicaciones. Se están realizando esfuerzos de desarrollo en estas tecnologías, pero la fabricación de cerdas sintéticas no es una tarea trivial en el diseño de materiales.

Piel

La piel del geco no suele tener escamas, pero a escala macroscópica parece una superficie papilosa, formada por protuberancias similares a pelos que se desarrollan a lo largo de todo el cuerpo. Estas protuberancias le confieren superhidrofobicidad , y el diseño único del pelo le confiere una profunda acción antimicrobiana. Estas protuberancias son muy pequeñas, de hasta 4 micrones de longitud, y se estrechan hasta formar una punta. [40] Se ha observado que la piel del geco tiene una propiedad antibacteriana, matando a las bacterias gramnegativas cuando entran en contacto con la piel. [41]

El gecko de cola de hoja musgosa de Madagascar, U. sikorae , tiene una coloración desarrollada como camuflaje , la mayoría de las cuales son de color marrón grisáceo a negro, o marrón verdoso, con varias marcas que pretenden parecerse a la corteza de los árboles ; hasta los líquenes y el musgo que se encuentran en la corteza. También tiene colgajos de piel, que recorren la longitud de su cuerpo, cabeza y extremidades, conocidos como colgajo dérmico , que puede colocar contra el árbol durante el día, dispersando las sombras y haciendo que su contorno sea prácticamente invisible. [42]

Dientes

Los geckos son polifiodontes y pueden reemplazar cada uno de sus 100 dientes cada 3 o 4 meses. [43] Junto al diente completamente desarrollado hay un pequeño diente de reemplazo que se desarrolla a partir de la célula madre odontogénica en la lámina dental . [44] La formación de los dientes es pleurodonte ; están fusionados (anquilosados) por sus lados a la superficie interna de los huesos de la mandíbula. Esta formación es común en todas las especies del orden Squamata .

Taxonomía y clasificación

Los poros de la piel se utilizan a menudo en la clasificación.

El infraorden Gekkota se divide en siete familias, que contienen alrededor de 125 géneros de geckos, incluidos los pigópodos con forma de serpiente (sin patas). [18] [45] [46] [47] [48] [4] [49]

Los lagartos sin patas de la familia Dibamidae , también conocidos como lagartos ciegos, [50] han sido contados ocasionalmente como gekkotans, pero filogenias moleculares recientes sugieren lo contrario. [51] [52]

Historia evolutiva

Esqueleto de Eichstaettisaurus , considerado un miembro temprano del linaje de los geckos
Fósil de Yantarogekko conservado en ámbar del Báltico

Varias especies de lagarto del Jurásico tardío han sido consideradas parientes tempranos de los geckos, siendo el más destacado y mejor respaldado el arbóreo Eichstaettisaurus del Jurásico tardío de Alemania. Norellius del Cretácico Inferior de Mongolia también suele ubicarse como un pariente cercano de los geckos. [53] Los fósiles más antiguos conocidos de geckos modernos son del ámbar birmano del Cretácico medio de Myanmar (incluido Cretaceogekko ), de alrededor de 100 millones de años, que tienen almohadillas adhesivas en las patas similares a las de los geckos actuales. [54] [55] [56]

Especies

Gecko doméstico mediterráneo

Existen más de 1.850 especies de geckos en todo el mundo, [57] incluidas estas especies conocidas:

Reproducción

La mayoría de los geckos ponen una pequeña nidada de huevos. Algunos son vivíparos y unos pocos pueden reproducirse asexualmente a través de la partenogénesis . Los geckos también tienen una gran diversidad de mecanismos de determinación del sexo, incluida la determinación del sexo dependiente de la temperatura y los cromosomas sexuales XX/XY y ZZ/ZW con múltiples transiciones entre ellos a lo largo del tiempo evolutivo. [58] Los geckos diurnos de Madagascar participan en un ritual de apareamiento en el que los machos sexualmente maduros producen una sustancia cerosa a partir de poros en la parte posterior de sus patas. Los machos se acercan a las hembras con un movimiento de balanceo de la cabeza junto con un rápido movimiento de la lengua en la hembra. [59]

La partenogénesis obligada como sistema reproductivo ha evolucionado varias veces en la familia Gekkonidae. [60] Se ha demostrado que los ovocitos pueden experimentar meiosis en tres complejos partenogenéticos obligados diferentes de geckos. Una endorreplicación premeiótica adicional de cromosomas es esencial para la partenogénesis obligada en estos geckos. [60] La segregación apropiada durante la meiosis para formar progenie viable se ve facilitada por la formación de bivalentes hechos a partir de copias de cromosomas idénticos.

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