IRA FLATOW: De niño, probablemente tenías un libro ilustrado que mostraba una rana, ¿verdad? Una rana sorber una mosca-las ranas comen moscas e insectos. Y es uno de esos hechos que no recuerdas haber aprendido, pero siempre lo supiste, ¿verdad? Pero si te sientas y lo piensas, empieza a tener un poco menos de sentido.
Así, ¿cómo puede la superficie plana de la lengua de una rana agarrarse y aferrarse a un insecto volador? Es plana. Mi siguiente invitado descubrió que el secreto está en la saliva.
Alexis Noel es candidata a doctorado en ingeniería mecánica en el Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta. Bienvenidos al «Viernes de Ciencia». Hola, Alexis, ¿estás ahí?
ALEXIS NOEL: Hola, gracias por invitarme. Hola?
IRA FLATOW: De nada. ¿Puedes oírme? Hola, Alexis.
ALEXIS NOEL: Sí, puedo oírte. Me oyes?
IRA FLATOW: Sí. Estamos haciendo un comercial telefónico. Hablemos de tu estudio. Tu estudio mira las lenguas de rana, y tu último estudio miró las lenguas de gato. ¿Te interesan las lenguas de animales como ingeniero? ¿Cuál es la conexión aquí?
ALEXIS NOEL: Sí, sí. En mi laboratorio, estudiamos muchas cosas interesantes. Así que estudié lenguas de rana durante unos tres años. Actualmente estoy estudiando lenguas de gato. En realidad, mirando cómo agarrar cosas con superficies muy suaves y blandas. Ese es realmente el quid de mi investigación.
IRA FLATOW: Mm-hmm. Y descubriste que la saliva es una especie de pegamento que lo mantiene unido.
ALEXIS NOEL: Eso es cierto. Sí. La rana tiene una lengua súper suave, casi 10 veces más suave que una lengua humana, y utiliza este líquido muy pegajoso que se infunde dentro del tejido. Y puedes imaginar que es como el moco dentro de tu nariz, incluso más grueso que la miel. Todo es muy asqueroso.
IRA FLATOW: Sí. Bueno, es interesante. No me di cuenta de que la lengua es 10 veces más suave que una lengua humana. Y se trata, según entiendo, de la misma consistencia que el tejido cerebral.
ALEXIS NOEL: Correcto. También probamos tejido cerebral. Me recuerda a cuando tienes un chicle que masticas demasiado y lo sacas de la boca. Así es como se siente una lengua de rana.
IRA FLATOW: No quiero ser demasiado personal aquí, pero ¿realmente fuiste a sentir lenguas de ranas?
ALEXIS NOEL: Tuve que hacer mucho de eso durante los últimos tres años, sí.
IRA FLATOW: Ahora entiendo que dices que la clave de esta pegajosidad es que la saliva es reversible. ¿Qué quieres decir con eso?
ALEXIS NOEL: Sí, es correcto. Esa fue probablemente la parte más fascinante de todo este estudio. De hecho, raspamos unas 15 lenguas de rana para obtener una muestra lo suficientemente grande para analizarla. Porque necesita aproximadamente una quinta parte de una cucharadita de líquido para analizarlo en un reómetro. Y un reómetro te dice las propiedades básicas del fluido, cosas como la viscosidad.
Así que raspamos todas estas lenguas de rana y pusimos la saliva allí. Y lo que encontramos es que la saliva de la rana es en realidad un fluido de adelgazamiento de cizalladura, lo que significa que la viscosidad puede cambiar en función de la velocidad de cizallamiento. Y esto es muy similar al ketchup. Y sé que todo el mundo ha tratado con ketchup en algún momento, tal vez no con saliva de rana.
Ya sabes, si volteas una botella de ketchup boca abajo, es muy difícil que la ketchup salga. Pero si golpeas el fondo, el ketchup fluye. Bueno, eso es porque estás impartiendo tensiones de cizallamiento en una velocidad de cizallamiento dentro del fluido. Así que la viscosidad en realidad cae.
Así que cosas similares están sucediendo con la saliva de rana cuando golpea al insecto. Cuando la lengua golpea, la saliva se vuelve muy líquida y acuosa. Y penetrará en todas las grietas del insecto. Y cuando la lengua vuelve a la boca, la saliva se endurece y se vuelve más viscosa que la miel. Y mantiene un agarre muy alto sobre el insecto.
IRA FLATOW: Wow. ¿Qué tan rápido debe viajar la lengua para crear la cantidad justa de fuerza en la saliva?
ALEXIS NOEL: Bueno, cuando la lengua sale de la boca de la rana, viaja a unas 9 millas por hora, o unos 4 metros por segundo. Así que viaja bastante rápido en relación con la rana. Y eso es lo rápido que impacta al insecto. Y cuando se tira hacia atrás, la aceleración a la que tira del insecto hacia su boca es aproximadamente cuatro veces la aceleración que sienten los astronautas cuando van al espacio. Así que son unos 12 mil.
IRA FLATOW: Wow. Este es el «Viernes de Ciencia» de PRI, Radio Pública Internacional, hablando con Alexis Noel, un candidato a doctorado. Es un desastre de Georgia Tech y una ingeniera increíble. Lo siento, nunca puedo detenerme cuando tengo a alguien de Georgia Tech.
OK. Así que vayamos un paso más allá. La rana atrapó al insecto. Lo ha devuelto a su boca a cuatro veces la velocidad de un astronauta en fuerzas G. Lo tiene en la boca. Ahora, ¿cómo se quita el insecto de la lengua si está tan pegado a él?
ALEXIS NOEL: Bueno, creo que esa es una de mis partes favoritas del estudio. Así que esa fue la pregunta que nos molestó-ja, pun – que nos molestó–
IRA FLATOW: Me gusta.
ALEXIS NOEL: Durante mucho tiempo. ¿Cómo sale el insecto de la lengua pegajosa una vez que está dentro de la boca? Y así observamos a estas ranas usando equipos de videografía de alta velocidad. Los observamos tragar. Y lo que notamos fue que los globos oculares en realidad van y van en su cráneo y en su cavidad bucal y empujan al insecto dentro de su boca. Y es ese movimiento de empuje de los globos oculares lo que hace que el insecto se deslice de la lengua hacia la garganta.
IRA FLATOW: Ahora llevamos haciendo este espectáculo más de 25 años. Creo que es la explicación más inusual que he escuchado para un fenómeno natural. Los globos oculares empujan al insecto fuera de la lengua.
ALEXIS NOEL: Correcto. Sí. Si ves, se sabe que las ranas tienen estos grandes globos oculares bulbosos en la superficie de su cráneo, y simplemente caen completamente en su cráneo. Y no los ves. Es increíble.
IRA FLATOW: Como científico, ¿cómo lo descubre?
ALEXIS NOEL: Bueno, la gente ha sabido, muchos biólogos han sabido que las ranas usan sus globos oculares cuando tragan. Muchos pensaron que era solo un mecanismo de reacción. Pero cuando miramos los videos y vimos algunas videografías de rayos X de insectos dentro de la boca de la rana, y vimos a los insectos deslizarse directamente de la lengua.
IRA FLATOW: Wow. OK. Así que ahora han estudiado lenguas de gatos, ahora lenguas de rana.
ALEXIS NOEL: Sí.
IRA FLATOW: ¿Qué lengua es la siguiente, si se me permite preguntar?
ALEXIS NOEL: ¿Qué lengua sigue? Bueno, esa es una gran pregunta. En realidad, además de la investigación de gatos, tenemos una lengua de tigre en el zoológico local. Había un tigre que murió recientemente.
Así que hemos podido comparar una lengua de tigre junto a una lengua de gato doméstico y estamos haciendo algunos descubrimientos sorprendentes de que las espinas de la lengua de tigre son en realidad del mismo tamaño y forma que el gato doméstico, solo que con más de ellas. Ha sido divertido. El próximo tema de investigación será la cera para los oídos.
IRA FLATOW: Me tienes. Me tienes en esto. ¿No con la lengua, cerumen? Dime.
ALEXIS NOEL: No con la lengua, sí.
IRA FLATOW: ¿Qué quieres saber sobre la cera para los oídos?
ALEXIS NOEL: Así que, bueno, estamos investigando cómo la cera de los oídos es en realidad un colector de polvo muy eficiente dentro del oído interno. Y en realidad crea estos efectos de telaraña dentro del canal auditivo, captura el polvo y luego cae del oído al desmoronarse cuando hay suficiente polvo en el cerumen. Así que estamos buscando aplicaciones novedosas para sistemas de recolección de polvo con filtración de aire.
IRA FLATOW: Wow. Alexis, ¿prometes volver cuando hagas el estudio de la cera de los oídos? Porque –
ALEXIS NOEL: Absolutamente.
IRA FLATOW: Pozo. Va a ser genial. Gracias, muchas gracias por tomarse el tiempo de estar con nosotros hoy.
ALEXIS NOEL: Gracias por recibirme.
IRA FLATOW: No llegamos a hablar de lenguas de gecos y de cómo usan su lengua para limpiarse los ojos, pero tal vez lo guardemos para el próximo. Alexis Noel es candidata a doctorado en ingeniería mecánica en el Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta.
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