La locomoción de aletas y aletas ocurre principalmente en la locomoción acuática y raramente en la locomoción terrestre . De los tres estados comunes de la materia: gaseoso, líquido y sólido, estos apéndices están adaptados para líquidos, principalmente agua dulce o salada, y se utilizan para la locomoción, la dirección y el equilibrio del cuerpo. La locomoción es importante para escapar de los depredadores, adquirir alimento, encontrar pareja y enterrar para refugiarse, anidar o alimentarse. La locomoción acuática consiste en nadar, mientras que la locomoción terrestre abarca caminar, hacer muletas, saltar, cavar y cubrirse. Algunos animales, como las tortugas marinas y los saltamontes , utilizan estos dos entornos para diferentes fines, por ejemplo, utilizar la tierra para anidar y el mar para cazar y alimentarse.
Los peces viven en hábitats de agua dulce o salada y algunas excepciones son capaces de llegar a tierra ( saltadores del barro ). La mayoría de los peces tienen músculos llamados miómeros , a lo largo de cada lado del cuerpo. Para nadar, contraen alternativamente un lado y relajan el otro en una progresión que va desde la cabeza hasta la cola. De esta manera, se produce una locomoción ondulatoria , primero doblando el cuerpo en una dirección en una onda que viaja hacia abajo por el cuerpo, y luego hacia atrás en la otra dirección, con los músculos que se contraen y se relajan intercambiando roles. Usan sus aletas para impulsarse a través del agua en este movimiento de natación. Actinopterigios , los peces con aletas radiadas muestran un patrón evolutivo de capacidad de control fino para controlar el lóbulo dorsal y ventral de la aleta caudal . [1] A través de cambios en el desarrollo, se agregaron músculos caudales intrínsecos, que permiten a los peces exhibir maniobras tan complejas como el control durante la aceleración, el frenado y el retroceso. Los estudios han demostrado que los músculos de la aleta caudal tienen patrones de actividad independientes de la musculatura miotomal. Estos resultados muestran funciones cinemáticas específicas para diferentes partes de la musculatura del pez. Un curioso ejemplo de adaptación de los peces es el pez luna , también conocido como Mola mola . [2] Estos peces han experimentado cambios significativos en su desarrollo, reduciendo su médula espinal, dándoles una apariencia de disco e invirtiendo en dos aletas muy grandes para la propulsión. Esta adaptación suele darles la apariencia de que son tan largos como altos. También son peces sorprendentes porque ostentan el récord mundial de aumento de peso desde alevines hasta adultos (60 millones de veces su peso).
Los mamíferos nadadores, como las ballenas , los delfines y las focas , utilizan sus aletas para avanzar a través de la columna de agua. Durante el nado los leones marinos tienen una fase de empuje, que dura aproximadamente el 60% del ciclo completo, y la fase de recuperación dura el 40% restante. La duración de un ciclo completo dura aproximadamente de 0,5 a 1,0 segundos. [3] El cambio de dirección es una maniobra muy rápida que se inicia con un movimiento de la cabeza hacia la parte posterior del animal seguido de un giro en espiral con el cuerpo. Debido a que sus aletas pectorales están ubicadas tan cerca de su centro de gravedad , los leones marinos son capaces de mostrar una maniobrabilidad asombrosa en la dirección de cabeceo , balanceo y guiñada y, por lo tanto, no están limitados y giran estocásticamente como les place. [4] Se plantea la hipótesis de que el mayor nivel de maniobrabilidad se debe a su complejo hábitat. La caza se produce en entornos difíciles que contienen comunidades rocosas costeras y bosques de algas marinas , con muchos nichos para esconder a las presas, por lo que se requiere velocidad y maniobrabilidad para la captura. Las complejas habilidades de un león marino se aprenden temprano en la ontogenia y la mayoría se perfeccionan cuando las crías cumplen un año. [5] Las ballenas y los delfines son menos maniobrables y más restringidos en sus movimientos. Sin embargo, los delfines son capaces de acelerar tan rápido como los leones marinos, pero no son capaces de girar con tanta rapidez y eficacia. Tanto en las ballenas como en los delfines, su centro de gravedad no se alinea con sus aletas pectorales en línea recta, lo que provoca un patrón de nado mucho más rígido y estable.
Los reptiles acuáticos, como las tortugas marinas, utilizan predominantemente sus aletas pectorales para impulsarse a través del agua y sus aletas pélvicas para maniobrar. Durante la natación, mueven sus aletas pectorales aplaudiendo debajo del cuerpo y las levantan hacia arriba hasta adoptar la posición de avión, provocando un movimiento hacia adelante. Durante el movimiento de natación es muy importante que giren la aleta delantera para disminuir la resistencia a través de la columna de agua y aumentar su eficiencia. [6] Las tortugas marinas exhiben un conjunto natural de habilidades de comportamiento que les ayudan a dirigirse hacia el océano, así como a identificar la transición de la arena al agua después de la eclosión. Si se giran en la dirección de cabeceo, guiñada o balanceo, las crías son capaces de contrarrestar las fuerzas que actúan sobre ellas corrigiéndolas con sus aletas pectorales o pélvicas y redirigiéndose hacia el océano abierto. [7]
La locomoción terrestre plantea nuevos obstáculos como la gravedad y nuevos medios, como arena, barro, ramitas, troncos, escombros, hierba y muchos más. Las aletas y las aletas son apéndices adaptados al agua y normalmente no son muy útiles en ese entorno. Se podría plantear la hipótesis de que los peces intentarían "nadar" en tierra, pero los estudios han demostrado que algunos peces evolucionaron para hacer frente al entorno terrestre. Los saltamontes, por ejemplo, demuestran un modo de andar con muletas que les permite "caminar" sobre superficies embarradas, así como cavar madrigueras para esconderse. Los saltadores del barro también pueden saltar distancias de hasta 3 cm. Este comportamiento se describe como comenzar con una curvatura en J del cuerpo en aproximadamente 2/3 de su longitud (con la cola envuelta hacia la cabeza), seguida de un enderezamiento de su cuerpo que los impulsa como un proyectil a través del aire. [8] Este comportamiento les permite hacer frente al nuevo entorno y abre su hábitat a nuevas fuentes de alimento, así como a nuevos depredadores.
Los reptiles, como las tortugas marinas, pasan la mayor parte de su vida en el océano. Sin embargo, su ciclo de vida requiere que las hembras lleguen a la costa y pongan sus nidos en la playa. En consecuencia, las crías emergen de la arena y tienen que correr hacia el agua. Dependiendo de su especie, se describe que las tortugas marinas tienen un andar simétrico (las extremidades diagonalmente opuestas se mueven juntas) o un andar asimétrico (las extremidades contralaterales se mueven juntas). [9] Por ejemplo, las crías de tortuga boba se ven comúnmente mostrando un paso simétrico en la arena, mientras que las tortugas laúd emplean un paso asimétrico mientras están en tierra. En particular, las tortugas laúd emplean más sus aletas delanteras (pélvicas) durante la locomoción terrestre hacia adelante. Las tortugas marinas se pueden ver anidando en playas tropicales y subtropicales de todo el mundo y exhiben comportamientos como la arribada ( comportamiento animal colectivo ). Este es un fenómeno que se observa en las tortugas golfinas que emergen todas a la vez en una sola noche a la playa para poner sus nidos.