La locomoción con aletas y aletas ocurre principalmente en la locomoción acuática y rara vez en la locomoción terrestre . De los tres estados comunes de la materia (gas, 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 enterrarse para refugiarse, anidar o alimentarse. La locomoción acuática consiste en nadar, mientras que la locomoción terrestre abarca caminar, "arrastrarse", saltar, cavar y cubrirse. Algunos animales, como las tortugas marinas y los saltarines del fango, utilizan estos dos entornos para diferentes propósitos; por ejemplo, utilizan la tierra para anidar y el mar para cazar alimentos.
Los peces viven en hábitats de agua dulce o salada y algunas excepciones son capaces de venir a la tierra ( saltarines del fango ). La mayoría de los peces tienen músculos llamados miómeros , a lo largo de cada lado del cuerpo. Para nadar, alternativamente contraen un lado y relajan el otro lado 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 ola que viaja hacia abajo del cuerpo, y luego hacia el otro lado, 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. Los 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 de 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 ejemplo curioso de adaptación de los peces es el pez luna , también conocido como Mola mola . [2] Estos peces han experimentado cambios de desarrollo significativos al reducir su médula espinal, lo que les da una apariencia de disco, y al invertir en dos aletas muy grandes para propulsarse. Esta adaptación generalmente les da la apariencia de que son tan largos como altos. También son peces asombrosos, ya que tienen el récord mundial en 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 la natación, 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 el 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 restringidos, girando estocásticamente a su antojo. [4] Se plantea la hipótesis de que el mayor nivel de maniobrabilidad se debe a su hábitat complejo. La caza se produce en entornos difíciles que contienen comunidades rocosas costeras/ bosques de algas , con muchos nichos para que las presas se escondan, por lo que requieren velocidad y maniobrabilidad para la captura. Las complejas habilidades de un león marino se aprenden en una etapa temprana de la ontogenia y la mayoría se perfeccionan cuando las crías alcanzan el año de vida. [5] Las ballenas y los delfines son menos maniobrables y tienen movimientos más limitados. Sin embargo, los delfines son capaces de acelerar tan rápido como los leones marinos, pero no son capaces de girar tan rápido y con tanta eficiencia. Tanto en el caso de las ballenas como de 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 en un movimiento de aplauso debajo de su cuerpo y las tiran hacia arriba a una posición de avión, lo que provoca un movimiento hacia adelante. Durante el movimiento de natación, es muy importante que giren su aleta delantera para disminuir el arrastre a través de la columna de agua y aumentar su eficiencia. [6] Las tortugas marinas muestran un conjunto natural de habilidades de comportamiento que las ayudan a dirigirse hacia el océano, así como a identificar la transición de arena a 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 corrigiendo 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, ramas, troncos, escombros, hierba y muchos más. Las aletas y las patas traseras son apéndices adaptados al agua y, por lo general, no son muy útiles en un entorno así. Se podría plantear la hipótesis de que los peces intentarían "nadar" en tierra, pero los estudios han demostrado que algunos peces evolucionaron para adaptarse al entorno terrestre. Los saltarines del fango, por ejemplo, muestran una marcha "con muletas" que les permite "caminar" sobre superficies fangosas y cavar madrigueras para esconderse. Los saltarines del fango también pueden saltar distancias de hasta 3 cm. Se describe que este comportamiento comienza con una curvatura en J del cuerpo a aproximadamente 2/3 de su longitud corporal (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 adaptarse 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 orilla 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 exhibiendo un andar simétrico en la arena, mientras que las tortugas laúd emplean el andar asimétrico mientras están en la tierra. Cabe destacar que las tortugas laúd emplean sus aletas delanteras (pélvicas) más durante la locomoción terrestre hacia adelante. Las tortugas marinas se pueden ver anidando en playas subtropicales y tropicales de todo el mundo y exhiben comportamientos como la arribada ( Comportamiento animal colectivo ). Este es un fenómeno que se observa en las tortugas lora , que emergen todas a la vez en una sola noche a la playa para poner sus nidos.