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Topo de nariz estrellada

Un ejemplar de la colección del Museo de Toulouse

El topo de nariz estrellada ( Condylura cristata ) es un pequeño topo semiacuático que se encuentra en áreas húmedas y de baja elevación en las partes septentrionales de América del Norte. [3] Es el único miembro existente de la tribu Condylurini y del género Condylura , y tiene más de 25.000 diminutos receptores sensoriales en órganos táctiles, conocidos como órganos de Eimer , con los que este topo del tamaño de un hámster se orienta. Con la ayuda de sus órganos de Eimer, puede estar perfectamente preparado para detectar vibraciones de ondas sísmicas . [4]

La nariz tiene alrededor de 1 cm de diámetro con sus órganos de Eimer distribuidos en 22 apéndices. [5] Los órganos de Eimer fueron descritos por primera vez en el topo europeo en 1871 por el zoólogo alemán Theodor Eimer . Otras especies de topos también poseen órganos de Eimer, aunque no son tan especializados ni numerosos como en el topo de nariz estrellada. Debido a que el topo de nariz estrellada es funcionalmente ciego, durante mucho tiempo se sospechó que el hocico se usaba para detectar actividad eléctrica en animales de presa, [6] aunque se ha encontrado poco, si es que hay alguno, apoyo empírico para esta hipótesis. La estrella nasal y la dentición de esta especie parecen estar adaptadas principalmente para explotar presas extremadamente pequeñas. Un informe en la revista Nature le da a este animal el título de mamífero que come más rápido , tomando tan solo 120 milisegundos (promedio: 227 ms) para identificar y consumir alimentos individuales. [7] Su cerebro decide en aproximadamente 8 ms si la presa es comestible o no. Esta velocidad está en el límite de la velocidad de las neuronas .

Estos topos también pueden oler bajo el agua, lo que logran exhalando burbujas de aire sobre objetos o rastros de olor y luego inhalando las burbujas para llevar los olores de regreso a través de la nariz. [8]

Ecología y comportamiento

El topo de nariz estrellada vive en áreas húmedas de tierras bajas y come pequeños invertebrados como insectos acuáticos (como las larvas de tricópteros , mosquitos , libélulas , caballitos del diablo , típulas , tábanos , escarabajos buceadores depredadores y moscas de piedra ), insectos terrestres, [9] gusanos (como lombrices de tierra , sanguijuelas y otros anélidos ), [9] moluscos y crustáceos acuáticos , [9] así como pequeños anfibios y peces pequeños. [10] Condylura cristata también se ha encontrado en prados secos más alejados del agua. También se han encontrado en las Grandes Montañas Humeantes a una altura de hasta 1.676 metros. Sin embargo, el topo de nariz estrellada prefiere áreas húmedas, mal drenadas y pantanos. [11] Es un buen nadador y puede alimentarse en el fondo de arroyos y estanques. Al igual que otros topos, este animal excava túneles superficiales poco profundos para alimentarse; a menudo, estos túneles terminan bajo el agua. Es activo de día y de noche y permanece activo en invierno, cuando se lo ha observado cavando túneles en la nieve y nadando en arroyos cubiertos de hielo. C. cristata es particularmente hábil en la termorregulación , manteniendo una temperatura corporal alta en una amplia gama de condiciones externas en relación con otros topos talpidos. Esto explica su capacidad para prosperar en ambientes acuáticos fríos. [12] Se sabe poco sobre el comportamiento social de la especie, pero se sospecha que es colonial .

Este topo se aparea a fines del invierno o principios de la primavera, y la hembra tiene una camada de típicamente cuatro o cinco crías a fines de la primavera o principios del verano. Sin embargo, se sabe que las hembras tienen una segunda camada si la primera no tiene éxito. Al nacer, cada cría mide aproximadamente 5 cm (2 pulgadas) de largo, no tiene pelo y pesa aproximadamente 1,5 g. Sus ojos, orejas y estrella están todos sellados, y solo se abren y se vuelven útiles aproximadamente 14 días después del nacimiento. Se vuelven independientes después de unos 30 días y son completamente maduros después de 10 meses. Los depredadores incluyen al halcón de cola roja , el búho cornudo , la lechuza común , el búho chillón , zorros , comadrejas , visones , varios zorrillos y mustélidos , y peces grandes como el lucio del norte , así como gatos domésticos . [13]

Comparación del hocico con el órgano visual

El neurocientífico de la Universidad de Vanderbilt Kenneth Catania , que ha estudiado a los topos de nariz estrellada durante 20 años, recientemente dedicó su investigación al estudio de los topos estrellados como una vía para comprender los principios generales sobre cómo los cerebros humanos procesan y representan la información sensorial. Los llamó "una mina de oro para los descubrimientos sobre el cerebro y el comportamiento en general, y una fuente inagotable de sorpresas".

Al comparar el hocico del topo con la visión, su investigación demostró que siempre que el topo tocaba un alimento potencial, hacía un movimiento repentino para colocar los rayos más pequeños, los rayos gemelos número 11, sobre el objeto para tocarlo rápidamente y repetidamente. Informa: "Las similitudes con la visión eran sorprendentes. Los movimientos en estrella se parecían a los movimientos sacádicos de los ojos (movimientos rápidos de los ojos de un punto de enfoque a otro) en su velocidad y en su transcurso temporal. Los dos rayos 11 están sobrerrepresentados en la corteza somatosensorial primaria en relación con su tamaño, al igual que la pequeña fóvea visual en los primates (una pequeña región en el centro del ojo que proporciona la visión más nítida) está sobrerrepresentada en la corteza visual primaria". Señala que algunos murciélagos también tienen una fóvea auditiva para procesar frecuencias de ecolocalización importantes , lo que sugiere que "la evolución ha llegado repetidamente a la misma solución para construir un sistema sensorial de alta agudeza: subdividir la superficie sensorial en una periferia grande y de menor resolución para escanear una amplia gama de estímulos, y un área pequeña y de alta resolución que se puede enfocar en objetos importantes". [14]

La nariz en forma de estrella es un órgano único que solo se encuentra en el topo de nariz estrellada. Al vivir en completa oscuridad, el topo de nariz estrellada depende en gran medida de la información mecánica de su notable nariz especializada para encontrar e identificar a sus presas invertebradas sin usar la vista (ya que los topos tienen ojos pequeños y un nervio óptico diminuto ). Este órgano a menudo se reconoce por su alta sensibilidad y velocidad de reacción. En solo 8 milisegundos puede decidir si algo es comestible; de ​​hecho, esta es una de las respuestas más rápidas a un estímulo en el reino animal [15] y es la razón por la que el topo de nariz estrellada fue reconocido recientemente en el Libro Guinness de los récords mundiales como el recolector más rápido del mundo.

Anatomía y fisiología

La nariz en forma de estrella es un órgano sensoriomotor altamente especializado formado por 22 apéndices carnosos en forma de dedos, o zarcillos, que rodean sus fosas nasales y están en constante movimiento mientras el topo explora su entorno. La estrella en sí tiene un centímetro de ancho y, por lo tanto, tiene un diámetro ligeramente menor que la punta de un dedo humano típico. [16] Sin embargo, es mucho más grande que la nariz de otras especies de topos, cubriendo 0,92 cm2 ( 0,14 in2 ) por toque en comparación con los 0,11 cm2 ( 0,02 in2 ) cubiertos por las narices de otras especies de topos. Esta estructura se divide en una región de fóvea central de alta resolución (el undécimo par de rayos central) y áreas periféricas menos sensibles. [17] De esta manera, la estrella funciona como un "ojo táctil" donde los rayos periféricos (1-10 en cada lado) estudian el entorno con movimientos erráticos tipo sacada y dirigen el undécimo rayo a los objetos de interés, al igual que el ojo foveante del primate . [18]

Independientemente de la posición anatómica de la estrella como porción distal (sobresaliente o extendida) de la nariz, esta no es ni una estructura olfativa ni una mano extra. Los apéndices no contienen músculos ni huesos y no se utilizan para manipular objetos o capturar presas . Están controlados por tendones por una serie compleja de músculos que están unidos al cráneo con el fin de realizar una función que parece ser puramente mecánica. [19] Para este propósito, la estrella también contiene una epidermis notablemente especializada cubierta en su totalidad por 25.000 pequeñas cúpulas elevadas o papilas de aproximadamente 30–50 μm (0,0012–0,0020 in) de diámetro. [16] Estas cúpulas, conocidas como órganos de Eimer , son el único tipo de órganos receptores encontrados en la estrella del topo de nariz estrellada, lo que demuestra que la estructura similar a una estrella tiene claramente un funcionamiento mecánico.

El órgano de Eimer es una estructura sensorial que también se encuentra en casi todas las aproximadamente 30 especies de topos, [20] sin embargo, ninguna contiene tantos como en Condylura . [19] Esta gran cantidad de receptores especializados hace que la estrella sea ultrasensible, aproximadamente 6 veces más sensible que la mano humana, que contiene alrededor de 17.000 receptores.

Cada órgano de Eimer está provisto de una serie de aferentes primarios , por lo que la estrella está densamente inervada. [19] Está asociado con un complejo de células de Merkel - neurita en la base de la columna celular, un corpúsculo laminado en la dermis justo debajo de la columna y una serie de terminaciones nerviosas libres que se originan en fibras mielinizadas en la dermis, recorren la columna central y terminan en un anillo de hinchazones terminales justo debajo de la superficie externa de la piel queratinizada . [16] Los 25.000 órganos de Eimer distribuidos a lo largo de la superficie de la estrella tienen esta estructura básica en los 22 apéndices. Sin embargo, la región de la fóvea (11.º par de rayos), que es más corta en área, tiene una menor densidad de estos órganos: 900 órganos de Eimer en su superficie, mientras que algunos de los rayos laterales tienen más de 1500. Esto puede sonar contradictorio con el hecho de que esta región tiene una mayor resolución y un papel importante en el comportamiento de búsqueda de alimento . Sin embargo, en lugar de tener más órganos sensoriales, esta región de la fóvea utiliza un enfoque diferente donde la superficie de la piel puede ser más sensible a la entrada mecanorreceptiva; tiene más densidad de inervación. Los rayos 1 a 9 tienen cada uno alrededor de 4 fibras por órgano de Eimer, mientras que los rayos 10 y 11 tienen densidades de inervación significativamente más altas de 5,6 y 7,1 fibras por órgano, respectivamente, [19], lo que revela cómo la periferia sensorial está especializada de manera diferencial en toda la estrella.

Las fibras mielinizadas que inervan los 11 rayos fueron fotografiadas y contadas a partir de un fotomontaje ampliado por Catania y sus colegas. El número total de fibras mielinizadas para la mitad de la estrella oscilaba entre 53.050 y 93-94; por lo tanto, el total de fibras para toda la estrella varía de aproximadamente 106.000 a 117.000. Esto significa que la información táctil del entorno se transmite al neocórtex somatosensorial rápidamente. [16] Esto sería insuficiente sin un sistema de procesamiento adecuado, pero en el topo de nariz estrellada, el procesamiento también ocurre a una velocidad muy alta que casi se acerca al límite superior en el que los sistemas nerviosos son capaces de funcionar. El umbral en el que el topo puede decidir si algo es comestible o no es de 25 milisegundos: 12 milisegundos para que las neuronas en la corteza somatosensorial del topo respondan al tacto y otros 5 milisegundos para que las órdenes motoras se transmitan de vuelta a la estrella. [21] En comparación, todo este proceso tarda 600 milisegundos en los humanos.

La importancia de la nariz en forma de estrella en el estilo de vida del topo se evidencia en la representación somatosensorial de la nariz. Experimentos electrofisiológicos con electrodos colocados en la corteza durante la estimulación del cuerpo demostraron que aproximadamente el 52% de la corteza está dedicada a la nariz. Esto significa que más de la mitad del cerebro está dedicada a procesar la información sensorial adquirida por este órgano, incluso cuando la nariz en sí solo tiene aproximadamente el 10% del tamaño real del topo. Por lo tanto, se puede concluir que la nariz sustituye a los ojos, y que la información que proviene de ella se procesa de manera que se produce un mapa táctil del entorno bajo la nariz del topo. Al igual que otros mamíferos , la corteza somatosensorial del topo de nariz estrellada está organizada somatotópicamente de tal manera que la información sensorial de las partes adyacentes de la nariz se procesa en regiones adyacentes de la corteza somatosensorial. Por lo tanto, los rayos también están representados en el cerebro. El par de rayos inferiores más sensibles (11º) tuvo una mayor representación en la corteza somatosensorial, aun cuando se trata del par de apéndices más corto de la nariz del topo de nariz estrellada.

Otro hecho importante de la representación de la estrella en la corteza cerebral es que cada hemisferio tenía claramente visible un conjunto de 11 rayas que representaban la estrella contralateral. En algunos casos favorables, también era evidente un tercer conjunto de rayas más pequeño; al contrario de otras estructuras corporales que tienen una representación única, con cada mitad del cuerpo representada en el hemisferio cerebral opuesto. [16] Por lo tanto, al contrario de otras especies, la representación somatosensorial de la fóvea táctil no está correlacionada con parámetros anatómicos sino más bien está altamente correlacionada con patrones de comportamiento. [16] [21] Los registros de neuronas activas en la corteza somatosensorial muestran que la mayoría de las células (97%) respondieron a la estimulación táctil ligera con una latencia media de 11,6 milisegundos. Además, una proporción bastante grande de estas neuronas (41%) fueron inhibidas por la estimulación de los órganos de Eimer próximos fuera de su campo receptivo excitatorio. En consecuencia, la capacidad de la estrella para determinar rápidamente la ubicación e identidad de los objetos se ve mejorada por los pequeños campos receptivos y su sistema de inhibición colateral asociado que restringe las neuronas corticales con respuestas de latencia corta. [16]

Sensibilidad a estímulos mecánicos

En 1996, el candidato a doctorado de Vanderbilt Paul Marasco determinó que el umbral por el cual la estructura en forma de estrella detecta los estímulos mecánicos depende de qué tipo de órgano de Eimer fue excitado. Caracterizó tres clases principales de receptores de Eimer , incluyendo uno de adaptación lenta ( receptor tónico ) y dos de adaptación rápida ( receptor fásico ). El receptor tónico tiene una respuesta similar a la de un complejo célula de Merkel - neurita . Tiene terminales libres y por lo tanto es capaz de detectar presión y textura con una alta sensibilidad y a una Descarga Sostenida Aleatoria. Las respuestas de adaptación rápida incluyen una respuesta tipo Paciniana basada en una respuesta (on-off) causada por presión y vibraciones mecánicas con máxima sensibilidad a estímulos a una frecuencia de 250  Hz . Las diferencias entre ambas respuestas rápidas se basan en el hecho de que una de ellas solo tiene una respuesta durante la fase de compresión. [16] [22]

Sensibilidad de frecuencia

Entre los receptores descritos, Marasco identificó que había receptores relativamente poco sensibles a los estímulos compresivos pero que respondían agudamente a cualquier tipo de estímulo que rozara o se deslizara por la superficie de la nariz (estímulos aplicados con grandes desplazamientos y alta velocidad). Por el contrario, había otros receptores que respondían robustamente a la compresión de pequeña magnitud de cualquier tipo, pero no respondían a los estímulos de barrido. Los receptores que eran sensibles al barrido se activaron al máximo en un amplio rango de frecuencias de 5 a 150 Hz en grandes desplazamientos que iban de 85 a 485  μm . Por el contrario, los receptores que responden a los estímulos compresivos mostraron un pico estrecho de actividad máxima a 250-300 Hz con desplazamientos de 10 a 28 μm.

Sensibilidad direccional

Basándose en la organización circular de las terminaciones nerviosas y su patrón de inervación en los órganos de Eimer, Marasco propuso mediante experimentos de mapeo que casi todos los receptores en el topo de nariz estrellada tienen una preferencia por una dirección particular de los estímulos aplicados. [22] Así, mientras que un receptor provoca una respuesta fuerte si se comprime en una dirección, puede permanecer "silencioso" cuando se comprime en otra.

Sensibilidad a la velocidad

El examen del umbral de velocidad al cual respondieron los receptores identificó que la velocidad mínima de respuesta celular fue de 46 mm/s, correspondiente a la velocidad aproximada de la nariz durante el comportamiento de búsqueda de alimento. [22]

Transducción de la señal mecánica

Teniendo en cuenta que el órgano de Eimer detecta la deformación mecánica, su mecanismo de transducción se puede explicar en unos pocos pasos:

  1. Los estímulos provocan la despolarización de la membrana del receptor, lo que genera un potencial de receptor y, por tanto, una corriente hacia el nódulo de Ranvier .
  2. Si el potencial del receptor se mantiene y la corriente generada es suficiente para llegar al nodo de Ranvier, entonces se alcanza el umbral para producir un potencial de acción .
  3. Cuando se produce el potencial de acción, se activan los canales iónicos de manera que el impulso mecánico se transduce en eléctrico.
  4. Esta señal se transporta a lo largo del axón hasta llegar al SNC donde se procesa la información.

Aunque estos pasos resumidos de transducción mecánica dan una pista de cómo el topo de nariz estrellada convierte la información mecánica en acciones potenciales, el mecanismo completo de transducción detrás de este intrincado mecanorreceptor aún es desconocido y se requieren más estudios.

Comportamiento

A pesar de sus ojos poco desarrollados, los topos de nariz estrellada tienen un sistema intrincado para detectar presas y comprender su entorno. [23] Durante la exploración, el apéndice en forma de estrella del topo produce breves toques que comprimen el órgano de Eimer contra objetos o sustratos . [16] Cuando buscan alimento , los topos buscan en patrones aleatorios de toques que duran entre 20 y 30 milisegundos. Catania y sus colegas demostraron que el órgano táctil del topo de nariz estrellada está inervado preferentemente por supuestas fibras táctiles ligeras. Cuando los apéndices externos de la estrella entran en ligero contacto con una posible fuente de alimento, la nariz se desplaza rápidamente de modo que se realizan uno o más toques con la fóvea (los dos apéndices inferiores; undécimo par) para explorar objetos de interés con más detalle, especialmente presas potenciales. [7] Este comportamiento de búsqueda de alimento es excepcionalmente rápido, de modo que el topo puede tocar entre 10 y 15 áreas separadas del suelo cada segundo. Puede localizar y consumir 8 presas distintas en menos de 2 segundos y comenzar a buscar nuevamente más presas en tan sólo 120 ms, aunque el tiempo promedio es de 227 ms.

La secuencia descrita constituye el tiempo de manipulación. En estudios realizados con video de alta velocidad, el topo siempre se dirigía hacia el undécimo apéndice para explorar un alimento. [18] El uso del undécimo apéndice de la fóvea táctil es sorprendentemente similar a la manera en que los ojos humanos exploran los detalles de una escena visual. [16]

Esta nariz en forma de estrella también le permite al topo oler bajo el agua, algo que antes se creía imposible en los mamíferos, que requiere la inspiración de aire durante el olfato para transportar los olores al epitelio olfativo . [24] Aunque la estructura en forma de estrella no es un quimiorreceptor en sí, ayuda al topo de nariz estrellada a soplar entre 8 y 12 pequeñas burbujas de aire por segundo, cada una de 0,06 a 0,1 mm de tamaño, sobre objetos o rastros de olor. Estas burbujas luego son arrastradas hacia las fosas nasales , de modo que las moléculas odoríferas en las burbujas de aire son transportadas sobre los receptores olfativos . [8] La velocidad de las burbujas se compara con la velocidad de olfateo de otros topos. Los científicos descubrieron que las burbujas se soplan hacia objetivos como la comida. Antes del topo de nariz estrellada, los científicos no creían que los mamíferos pudieran oler bajo el agua, y mucho menos oler soplando burbujas. [25]

En 1993, Edwin Gould y sus colegas propusieron que la probóscide con forma de estrella tenía electrorreceptores y que, por lo tanto, el topo era capaz de percibir el campo eléctrico de su presa [26] antes de la inspección mecánica con sus apéndices. Mediante experimentos de comportamiento, demostraron que los topos preferían un gusano artificial con el campo eléctrico simulado de una lombriz de tierra viva a una disposición idéntica sin el campo eléctrico. Sugirieron, por lo tanto, que las terminaciones nerviosas en los tentáculos de la estrella son de hecho electrorreceptores y que los topos los mueven constantemente para muestrear la intensidad del campo electromagnético en diferentes lugares mientras buscan presas. [23] [26] Sin embargo, la hipótesis sigue sin explicarse fisiológicamente y aún no ha sido aceptada por la comunidad científica. En cambio, la hipótesis propuesta por Catania, en la que la función del apéndice es puramente táctil, parece ser más factible y es la que se acepta actualmente.

Evolución

El desarrollo de los apéndices en forma de estrella sugiere precursores con protoapéndices en el hocico de un ancestro , que se elevaron a lo largo de generaciones sucesivas. [27] Aunque esta teoría carece de evidencia fósil o datos comparativos que la respalden, casi todos los topos actuales tienen láminas del órgano de Eimer que forman la epidermis de su hocico alrededor de las fosas nasales . Además, estudios recientes de Catania y colegas identificaron una especie norteamericana ( Scapanus townsendii ) con un conjunto de protoapéndices que se extienden caudalmente en el hocico que exhiben un parecido sorprendente con las etapas embrionarias del topo de nariz estrellada, [27] aunque Scapanus townsendii tiene solo ocho subdivisiones en su cara, en lugar de los 22 apéndices encontrados en el topo de nariz estrellada. Tal cambio es de ocurrencia común en la evolución y se explica por la ventaja de agregar módulos de manera eficiente al plan corporal sin necesidad de reinventar los elementos reguladores que producen cada módulo. Así, aunque la estrella es única en su forma y tamaño, parece factible que la estructura se base en un bauplan más ancestral ya que comprende similitudes encontradas en una amplia gama de otros topos y también en la estructura molecular de otros mamíferos. [27]

La imagen que emerge sugiere que el topo de nariz estrellada es un extremo en la evolución de los mamíferos , que tiene quizás el sistema mecanosensorial más sensible que se puede encontrar entre los mamíferos . [16] Hay dos teorías evolutivas sobre la nariz en forma de estrella. Una propone el desarrollo de la estructura de la estrella como consecuencia de la presión selectiva del hábitat de humedales del topo de nariz estrellada . Los humedales tienen una densa población de pequeños insectos, por lo que la explotación de este recurso requiere una superficie sensorial de mayor resolución que la de otros topos. Por lo tanto, un cambio al entorno de humedales puede haber proporcionado una ventaja selectiva para una estructura sensorial más elaborada. Además, en topos capturados en estado salvaje de muchas especies, los órganos del Eimer muestran signos obvios de desgaste y abrasión. [20] Parece que el contacto constante y repetido con el suelo daña los órganos sensoriales , que tienen una fina epidermis queratinizada . Los topos de nariz estrellada son la única especie que vive en el suelo húmedo y fangoso de los humedales donde el entorno menos abrasivo ha permitido que evolucione la delicada estructura en forma de estrella. [16]

La segunda teoría, la de la rentabilidad de la presa, explica la velocidad de búsqueda de alimento del topo de nariz estrellada. La rentabilidad de la presa (es decir, la energía obtenida dividida por el tiempo de manipulación de la presa) es una variable esencial para estimar la dieta óptima. Cuando el tiempo de manipulación se acerca a cero, la rentabilidad aumenta drásticamente. [27] Debido a las pequeñas presas invertebradas disponibles en los humedales, el topo de nariz estrellada ha desarrollado tiempos de manipulación tan cortos como 120 ms. Por lo tanto, la deslumbrante velocidad con la que busca alimento contrarresta el bajo valor nutricional de cada pieza individual de alimento y maximiza el tiempo disponible para encontrar más. Además, la proximidad de la nariz en forma de estrella a la boca reduce en gran medida el tiempo de manipulación necesario antes de poder ingerir el alimento y es un factor importante en cómo el topo de nariz estrellada puede encontrar y comer alimentos tan rápidamente. [16] [27]

Aplicaciones actuales en ingeniería

El estudio de sistemas altamente especializados permite a menudo comprender mejor los más generalizados. La llamativa estructura en forma de estrella del topo puede reflejar una tendencia general en sus parientes "menos notables", incluidos los humanos. Hoy en día se sabe poco sobre los mecanismos moleculares de la transducción táctil en los mamíferos. Como la mosca Drosophila lo es para la genética, o el axón gigante del calamar lo es para la neurobiología, [16] el topo de nariz estrellada puede ser el organismo modelo para la transducción táctil. La comprensión adecuada de su sistema similar a un movimiento sacádico y la transducción asociada puede conducir en el futuro al desarrollo de nuevos tipos de prótesis neuronales . Además, la extraordinaria velocidad y precisión con la que actúa el topo puede proporcionar información sobre el diseño estructural de máquinas inteligentes como respuesta artificial a la notable capacidad sensorial del topo de nariz estrellada.

El hocico en relación con la teoría de la búsqueda óptima de alimento

Según la teoría de la búsqueda óptima de alimento , los organismos buscan alimento de tal manera que maximicen su ingesta neta de energía por unidad de tiempo. En otras palabras, se comportan de tal manera que encuentran, capturan y consumen alimentos que contienen la mayor cantidad de calorías mientras gastan la menor cantidad de tiempo posible en hacerlo. Con tiempos de manipulación extremadamente cortos para comer presas muy pequeñas, los topos de nariz estrellada pueden consumir de manera rentable alimentos que no valen el tiempo o el esfuerzo de los animales más lentos, y tener una categoría de alimentos para ellos mismos es una gran ventaja. Además, justo detrás del undécimo rayo de la estrella, el topo de nariz estrellada tiene dientes frontales modificados que forman el equivalente a un par de pinzas. El video de alta velocidad muestra que estos dientes especializados se utilizan para arrancar presas diminutas del suelo. Como informa Catania, "también queda claro a partir del comportamiento que los dientes y la estrella actúan como una unidad integrada: los rayos 11, ubicados directamente frente a los dientes, se separan a medida que los dientes avanzan para agarrar comida pequeña. Por lo tanto, los dientes en forma de pinza y la estrella exquisitamente sensible probablemente evolucionaron juntos como un medio para encontrar y manipular mejor y más rápidamente a las presas pequeñas... parece que la capacidad de detectar y consumir rápidamente presas pequeñas fue la principal ventaja selectiva que impulsó la evolución de la estrella". [14]

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