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Geco

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

Los gecos 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 chirridos o chasquidos en sus interacciones sociales. Los geckos Tokay ( Gekko gecko ) son conocidos por sus fuertes llamadas de apareamiento , y algunas otras especies son capaces de emitir silbidos cuando están alarmadas o amenazadas. Son el grupo de lagartos más rico en especies, con alrededor de 1.500 especies diferentes en todo el mundo. [1]

Todos los geckos, excepto las especies de la familia Eublepharidae , carecen de párpados; en cambio, la superficie exterior del globo ocular tiene una membrana transparente , la brillera . 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 lamen sus propias brillitas cuando necesitan limpiarlas de polvo y suciedad, para mantenerlas limpias y húmedas. [2]

A diferencia de la mayoría de los lagartos, los geckos suelen ser nocturnos [3] y tienen una excelente visión nocturna ; su visión del color en condiciones de poca luz es 350 veces más sensible que la del ojo humano . [4] Los geckos nocturnos evolucionaron a partir de especies diurnas , que habían perdido los bastones de sus ojos. El ojo de gecko, por 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 los rayos ultravioleta, al azul y al verde. También utilizan un sistema óptico multifocal que les permite generar una imagen nítida para al menos dos profundidades diferentes. [5] [6] Si bien la mayoría de las especies de gecko son nocturnas, algunas especies son diurnas y activas durante el día, y han evolucionado varias veces de forma independiente. [3]

Muchas especies son bien conocidas por sus almohadillas especializadas en los dedos, que les permiten agarrarse y trepar por 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 , pasan a formar parte de la colección de animales de interior y, a menudo, son bienvenidos, ya que se alimentan de plagas de insectos ; incluyendo polillas y mosquitos . Como la mayoría de los lagartos, los geckos pueden perder la cola para defenderse, un proceso llamado autotomía ; el depredador puede atacar la cola que se retuerce, permitiendo que el gecko escape. [7]

La especie más grande, Gigarcanum delcourti , sólo se conoce a partir de un único espécimen disecado probablemente recolectado en el siglo XIX encontrado en el sótano del Museo de Historia Natural de Marsella en Marsella , Francia. Este gecko medía 600 milímetros (24 pulgadas ) de largo y probablemente era endémico de Nueva Caledonia , donde vivía en bosques nativos. [8] El gecko 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 . [9]

Etimología

El gekko neolatino y el inglés 'gecko' provienen del indonesio - malasio gēkoq , [10] es una palabra malaya tomada del javanés , [11] de tokek , que imita los sonidos que hacen algunas especies como el gecko Tokay . [10] [12] : 120  [13] : 253 

Rasgos comunes

Al igual que otros reptiles, los gecos son ectotérmicos y producen muy poco calor metabólico . Básicamente, la temperatura corporal de un gecko depende de su entorno. Asimismo, para cumplir con sus funciones principales; tales como locomoción, alimentación, reproducción, etc., los geckos deben tener una temperatura relativamente elevada. [14]

Muda o muda

Video de gecko leopardo mudando su piel

Todos los geckos mudan su piel a intervalos bastante regulares, y las especies difieren en el momento y el método. Los geckos leopardo mudan su pelo a intervalos de dos a cuatro semanas. La presencia de humedad ayuda a la muda. Cuando comienza la muda, el gecko acelera el proceso separando la piel suelta de su cuerpo y comiéndosela. [15] En el caso de los geckos jóvenes, la muda ocurre con mayor frecuencia, una vez a la semana, pero cuando crecen por completo, mudan una vez cada uno o dos meses. [dieciséis]

Capacidad de adherencia

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

Aproximadamente el 60% de las especies de gecos tienen almohadillas adhesivas en los dedos que les permiten adherirse a la mayoría de las superficies sin el uso de líquidos ni tensión superficial . Estas almohadillas se han ganado y perdido repetidamente a lo largo de la evolución del gecko. [17] Las almohadillas adhesivas de los pies evolucionaron de forma independiente en aproximadamente once linajes diferentes de gecos y se perdieron en al menos nueve linajes. [17]

Anteriormente se pensaba que las setas en forma de espátula dispuestas en laminillas en las almohadillas de las patas del gecko permiten fuerzas atractivas de van der Waals (la más débil de las fuerzas químicas débiles) entre las estructuras de laminillas / setas / espátulas de β-queratina y la superficie. [18] [19] 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. [20] [21] Sin embargo, un estudio de 2014 sugiere que la adhesión del gecko está determinada principalmente por la interacción electrostática (causada por la electrificación de contacto), no por Van der Waals o fuerzas capilares. [22]

Las pelos de las patas de los geckos también son autolimpiantes y, por lo general, eliminan la suciedad que obstruye en unos pocos pasos. [23] [24] [25] El politetrafluoroetileno (PTFE), que tiene una energía superficial muy baja, [26] es más difícil de adherir para los geckos que muchas otras superficies.

La adhesión del gecko generalmente mejora con una mayor humedad, [20] [21] [27] [28] [29] incluso en superficies hidrofóbicas, 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 moleculares de agua (las moléculas de agua llevan un momento dipolar muy grande) en las setas, así como en la superficie, aumentan la energía superficial de ambas. por lo tanto, la ganancia de energía al poner estas superficies en contacto aumenta, lo que resulta en una mayor fuerza de adhesión del gecko. [20] [21] [27] [28] [29] Además, las propiedades elásticas de la queratina b cambian con la absorción de agua. [20] [21] [27]

Los dedos de los pies del gecko parecen tener doble articulación , pero este es un nombre inapropiado y propiamente se llama hiperextensión digital. [30] Los dedos de los pies de Gecko pueden hiperextenderse en la dirección opuesta a los dedos de manos y pies humanos. Esto les permite superar la fuerza de Van der Waals despegando los dedos de las superficies desde las puntas hacia adentro. En esencia, mediante esta acción de pelado, el gecko separa espátula por espátula de la superficie, por lo que para cada separación de la espátula, solo se necesita un poco de fuerza. (El proceso es similar a quitar la cinta adhesiva de una superficie).

Los dedos de los pies de los gecos funcionan muy por debajo de sus capacidades de atracción total 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 pequeñas fuerzas de Van der Waals requiere superficies muy grandes; cada milímetro cuadrado de la planta de un gecko contiene alrededor de 14.000 setas parecidas 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 equivale a 12 a 1300 setas. Cada seta está a su vez rematada con entre 100 y 1000 espátulas. [23] Cada espátula tiene 0,2 μm de largo [23] (una cincomillonésima parte de un metro), o justo por debajo de la longitud de onda de la luz visible. [31]

Las setas de un gecko maduro típico de 70 gramos (2,5 onzas ) serían capaces de soportar un peso de 133 kilogramos (293 libras): [32] [33] cada espátula podría ejercer una fuerza adhesiva de 5 a 25 nN. [27] [34] El valor exacto de la fuerza de adhesión de una espátula varía con la energía superficial del sustrato al que se adhiere. Estudios recientes [29] [35] han demostrado además que la componente de la energía superficial derivada de fuerzas de largo alcance, como las fuerzas de Van der Waals, depende de la estructura del material debajo de las capas atómicas más externas (hasta 100 nm debajo de la superficie). ); Teniendo esto en cuenta, se puede inferir la fuerza adhesiva.

Aparte de las setas , los fosfolípidos ; También entran en juego las sustancias grasas producidas naturalmente en el organismo. [36] Estos lípidos lubrican las setas y permiten que el gecko separe su pata antes del siguiente paso.

El origen de la adhesión del gecko probablemente comenzó como simples modificaciones en la epidermis en la parte inferior de los dedos de los pies. Esto fue descubierto recientemente en el género Gonatodes de América del Sur. [37] [38] Las elaboraciones simples de las espínulas epidérmicas en setas han permitido a Gonatodes humeralis trepar por superficies lisas y dormir sobre hojas lisas.

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

Piel

La piel del gecko generalmente no tiene escamas, pero aparece a escala macro como una superficie papilosa, que está formada por protuberancias parecidas a pelos desarrolladas por todo el cuerpo. Estos confieren superhidrofobicidad y el diseño único del cabello confiere una profunda acción antimicrobiana. Estas protuberancias son muy pequeñas, de hasta 4 micras de largo, y se estrechan hasta llegar a una punta. [39] Se ha observado que la piel de Gecko tiene una propiedad antibacteriana, matando las bacterias gramnegativas cuando entran en contacto con la piel. [40]

El gecko de cola de hoja cubierto de musgo de Madagascar, U. sikorae , tiene una coloración desarrollada como camuflaje , siendo la mayoría de color marrón grisáceo a negro o marrón verdoso, con varias marcas que se asemejan a la corteza de un árbol ; hasta los líquenes y musgos que se encuentran en la corteza. También tiene colgajos de piel que recorren todo el cuerpo, la cabeza y las extremidades, conocidos como colgajo dérmico , que puede colocar contra el árbol durante el día, dispersando sombras y haciendo que su contorno sea prácticamente invisible. [41]

Dientes

Los gecos son polifiodontos y pueden reemplazar cada uno de sus 100 dientes cada 3 o 4 meses. [42] Junto al diente adulto hay un pequeño diente de reemplazo que se desarrolla a partir de la célula madre odontogénica en la lámina dental . [43] La formación de los dientes es pleurodonte ; están fusionados (anquilosados) por sus lados con 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). [17] [44] [45] [ 46] [47] [3] [48]

Los lagartos sin patas de la familia Dibamidae , también conocidos como lagartos ciegos, [49] ocasionalmente han sido contados como gekkotans, pero filogenias moleculares recientes sugieren lo contrario. [50] [51]

Historia evolutiva

Esqueleto de Eichstaettisaurus , que se cree que es uno de los primeros miembros del linaje de los geckos
Fósil de Yantarogekko conservado en ámbar del Báltico

Varias especies de lagartos del Jurásico tardío se han considerado parientes tempranos de los geckos, siendo el más destacado y mejor sustentado el arbóreo Eichstaettisaurus del Jurásico tardío de Alemania. Norellius del Cretácico Inferior de Mongolia también suele considerarse un pariente cercano de los geckos. [52] 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. [53] [54] [55]

Especies

Geco doméstico mediterráneo

Más de 1.850 especies de geckos se encuentran en todo el mundo, [56] incluidas estas especies familiares:

Reproducción

La mayoría de los geckos ponen una pequeña nidada de huevos. Algunos son vivíparos y algunos pueden reproducirse asexualmente mediante partenogénesis . Los geckos también tienen una gran diversidad de mecanismos determinantes 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. [57] 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 los poros de 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. [58]

La partenogénesis obligada como sistema reproductivo ha evolucionado varias veces en la familia Gekkonidae. [59] Se ha demostrado que los ovocitos pueden sufrir meiosis en tres complejos partenogenéticos obligados diferentes de geckos. Una endorreplicación extra premeiótica de los cromosomas es esencial para la partenogénesis obligada en estos geckos. [59] La segregación adecuada durante la meiosis para formar una progenie viable se ve facilitada por la formación de bivalentes hechos a partir de copias de cromosomas idénticos.

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