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viernes, julio 24, 2015

El curioso trampantojo biológico de la pata de un caballo

Caballo al galope
Si hablamos de animales elegantes, el número uno de la lista será, sin riesgo a equivocarnos demasiado, el caballo. Este animal estilizado, alto -siempre que no sea un poni, claro-, corpulento y de patas finas, ha llamado la atención del hombre desde antiguo, hasta el punto que lo domesticó hace unos 3.600 años y se convirtió en un perfecto medio de transporte y una inestimable herramienta para el campo. De hecho, sorprende la fuerza corporal que despliegan en las carreras de caballos, con velocidades impresionantes, o bien la capacidad de acarreo que pueden llegar a demostrar los potentísimos percherones en las competiciones agrícolas tradicionales. Sea uno o sea otro, las patas de los caballos, se perfilan como unas auténticas columnas todopoderosas capaces de transmitir toda la energía del animal a la tierra. No obstante, como muchas de las cosas que vemos a nuestro alrededor, lo que vemos no es exactamente lo que es y, en el caballo, lo que consideramos una pata, resulta que no es tal, porque el caballo corre, literalmente, sobre la uña de su dedo corazón. ¿Lo sabía?

Patas, no; dedos y uñas
Efectivamente, la tornadiza evolución de los seres vivos ha hecho que lo que hoy vemos claramente como una pata de caballo con su casco y todo, en realidad sea un trampantojo (ver El arte de engañar con las apariencias: La Perspectiva Borromini) en la que buena parte de lo que vemos está formado por un dedo y una uña. Pero...¿cómo se puede haber producido semejante modificación? Si tiene un poco de curiosidad, siga leyendo y se lo explico.

Para entender la historia de la pata del caballo (quien dice caballo, dice caballos, asnos y cebras) nos hemos de remontar a principios de la Edad Terciaria, hace unos 60 millones de años. En esta época, los dinosaurios hace un poco de tiempo ya que desaparecieron y, pasada la convulsión planetaria del "meteoritazo", los mamíferos se han hecho los amos del mundo. Esta nueva situación permitió que, entre todas las nuevas especies que se habían desarrollado, haya un pequeño animal omnívoro que vagabundea en búsqueda de comida por lo que hoy sería Norteamérica. Se trataba del Hyracotherium, aunque si tiene una cierta edad, el nombre de Eohippus igual le sonará más.

Eohippus o Hyracotherium
El Hyracotherium, de tamaño y complexión de un perro mediano actual, tenía cuatro patas -cojos aparte- que disponían de cuatro dedos (y restos de un quinto) en las patas delanteras, y tres dedos (y restos del cuarto y el quinto) en las patas traseras, siendo considerado por los científicos el primero en la linea evolutiva de los équidos.

Evolución de una mejora
A partir de este momento, sus descendientes comenzaron a crecer poco a poco en tamaño y a especializarse en una dieta básicamente vegetariana. Esta nueva ubicación en la pirámide alimentaria hacía que estos caballos primigenios fueran presas interesantes para los depredadores, contra los que la estrategia que se mostró más eficaz -a falta de otra mejor- fue la de pies-para-qué-os-quiero. Correr o morir, la opción estaba clara (ver El misterioso exceso de velocidad del antílope americano).

Evolución de frente y perfil
Al convertirse en animales corredores, los pies y manos se tuvieron que adaptar a la carrera en campos abiertos; una carrera que hizo que las patas sufrieran una especial evolución que le llevara a perder los dedos que no necesitaba: menos es más. Y es que la física, en estos casos, resulta inapelable.

Cuanta más superficie de contacto haya entre dos cuerpos, más fricción se produce y más energía se necesitará para moverse uno respecto otro. Si traducimos esto a algo conocido, por ejemplo las ruedas, significará que se necesitará menos fuerza para mover un neumático de una bicicleta de carretera que una rueda de una motocicleta de gran cilindrada. A los pies, les pasa lo mismo, con la diferencia de que a los pobres caballitos terciarios, las décimas de segundo de más que tardaran en ponerse en movimiento, eran posibilidades de menos de seguir viviendo.

La misma estructura básica
De esta forma, la tendencia fue a reducir la superficie plantar para tener menos resistencia, suprimiendo progresivamente los dedos que no eran útiles y dando el protagonismo a uno de los dedos -el que correspondería al del medio-, el cual fue el encargado de transmitir toda la potencia del cuerpo a un único punto de la superficie, para conseguir una aceleración explosiva que le permite alcanzar velocidades de hasta 65 km/h.

Un cambio de millones de años
Así las cosas, el Mesohippus (40 millones de años) ya tenía 3 dedos; el Merychippus (30 m.a.) tenia 3 dedos también pero reducidos a un dedo principal y dos espolones; el Pliohippus (10 m.a.) un único dedo principal y hasta llegar al caballo moderno, en el cual, los dedos primitivos se hallan reducidos a dos meros huesos planos enganchados al único dedo que ha sobrevivido, cuya uña, endurecida, ha acabado por formar el conocido casco de los caballos.

Estructura ósea de las patas
En definitiva, los caballos, burros y cebras -únicas especies actuales de équidos- poseen en sus patas delanteras y traseras los mismos huesos que puede tener en sus piernas o brazos (a excepción de los dedos desaparecidos, claro), pero puestos de forma diferente. Ello significa que lo que parecen los codos o las rodillas de los caballos, en realidad son sus tobillos y sus muñecas. Un ejemplo claro de que, por mucho que seamos diferentes por la evolución, por mucho que las apariencias engañen a la vista, por mucho que nos creamos cínicamente superiores, todos los seres vivos del planeta formamos parte de la misma familia.

Tal vez fuera tiempo de cuidar más de ella.



Eohippus y un caballo actual, 60 millones de años de evolución

Webgrafía

11 comentarios:

Tristan Moran dijo...

Si bien el articulo me ha parecido muy interesante, y no dudo de que tener un solo dedo le haya supuesto al caballo una ventaja en la velocidad si que quisiera recordarle que la fricción no depende del área de contacto.

Josell dijo...

Si no somos superiores a otras especies, ¿por qué debemos protegerlas? ¿Somos superiores para ser responsables de protegerlas o destruirlas, pero al mismo tiempo no debemos sentirnos superiores? No entiendo.

Anónimo dijo...

@Tristan, sí depende del área de contacto. El único caso donde no dependería sería en una superficie totalmente lisa, en el mundo real sí influye, fíjate por ej, en los coches de carreras, ¿por qué crees q tienen ruedas tan anchas si pesan más?

Juan J. González dijo...

Si bien no somos superiores, nuestro intelecto ha hecho que seamos los únicos capaces de defenderlos ante injusticias precisamente del ser humano frente al animal en general.

Anónimo dijo...

Ser vegetariano es un acto consciente. Los animales son herbívoros.

desarrolla2 dijo...

La fricción no depende de la superficie de contacto, el ejemplo típico es el de arrastrar una pirámide, sobre su base y sobre su vértice, la fricción teórica es la misma, ya que al arrastrar sobre el vértice la presión por unidad de área es mayor.

En el ejemplo además, cuanto más fricción mejor, ya que cuanto mayor fricción, mejor es la transmisión de potencia hacia delante, es decir que no se patina.

Al ser mayor la superficie de contacto, por ejemplo en un formula 1, la presión por unidad de área es menor, y se reduce la posibilidad de patinar, por eso cuanto mayor potencia tiene un vehículo, se montan con ruedas de más anchas.

Las bicicletas de ciclismo montan ruedas finas para reducir el peso.

Saludos!

Anónimo dijo...

@desarrolla2, ¿No te das cuenta de que te contradices tú mismo? Si, según tú, la fricción no depende de la superficie de contacto, la fricción sería la misma fueran las ruedas anchas o finas y, por tanto, no influiría en la transmisión. Tampoco influiría más o menos el derrape de un F1 si tuviera ruedas más anchas o más finas. Pero es algo totalmente falso en la realidad, cuanto más anchas, más difícil es que derrape, a nivel microscópico la goma se "agarra" al asfalto y cuanta más goma, más agarre. Otra cosa es a nivel teórico, como dices, pero eso sólo se cumple con superficies totalmente lisas, como decía antes.

Aquí lo importante es sobre qué superficie estás arrastrando qué. Imagina un camino empedregado o muy ruinoso, y ahora arrastra tu pirámide por la punta si tienes webs (que yo la arrastraré por la base). No te obceques con la teoría física, baja a la realidad.

Anónimo dijo...

No ha ocurrido los mismo con los camellos?

Jorge dijo...

@desarrolla2 tiene razón, la fricción es el múltiplo de un coeficiente (que depende de los materiales en contacto, temperatura, etc) por la fuerza normal, FUERZA, no presión, por tanto no depende del área de contacto.

Por otro lado, y en términos generales, no se produce fricción en una rodadura pura (sí se produce en la realidad, pero pequeña), tan sólo una rotación alrededor del centro instantáneo de rotación, que es un punto con velocidad cero, el contacto entre rueda y suelo.

"Bajando" a la realidad, como decís, sí que hay fricción y derrape, pero no creo que ese sea el motivo evolutivo así que agradecería más explicaciones al respecto, o una ligera corrección del enfoque del artículo...

Anónimo dijo...

@Jorge, ¡Que me sé la teoría de memoria, es de 1º de BUP! Pero de nuevo...¡Piensa, joder! Estás presuponiendo que los materiales no se inmutan con la presión y que el coeficiente entre dos materiales es el mismo SIEMPRE, y ahí está vuestro error. El coeficiente puede variar con la presión, la goma no se comporta igual con más o menos presión. Y desde el otro lado pasa lo mismo, no tienen el mismo coeficiente una rueda de bici en un suelo empedregado que una rueda de tractor en un suelo empedregado...¡Aun siendo las gomas del mismo tipo y el suelo también!
Yo no sé si a los caballos les pasaría eso, yo me inclinaría a pensar más bien a que con una pezuña única podría clavarse mejor en la tierra para coger más impulso y correr más, pero bueno.

WilliamDampier dijo...

El inútil debate sobre superficies, fricciones, etc parte de la misma esencia de este artículo: Está equivocado. Es un error muy frecuente establecer una genealogía VERTICAL de los caballos (Hyracotherium-Mesohippus-Miohippus-etc) y decir después "fueron creciendo en tamaño, reduciendo los dedos, fortaleciendo sus dientes y así tenemos el caballo actual" Error. Así era la paleontología del siglo XIX. Hoy sabemos que los caballos actuales (al igual que los peces, las aves, los insectos, las escolopendras y nosotros) sólo somos UNA ramita de un gran arbusto evolutivo. No hay una linea directa caballo primitivo-caballo actual de "mas tosco a ser superior". Hubo varias formas y poblaciones de caballos, muchas de ellas convivieron, algunas se sucedieron en el tiempo. Hubo sí, una serie de caracteres ventajosos (no sólo dedos, tamaño y dientes)que se acumularon durante el tiempo y de toda una ramificación de especies estrechamente emparentadas hoy sólo sobreviven el caballo y las cebras.