julio 25, 2021

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Nuevas imágenes 3D de intestinos de tiburón muestran que funcionan como la válvula de Nikola Tesla

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Una imagen de TC del intestino en espiral de un tiburón tiburón del Pacífico (Squalus suckleyi). El comienzo del intestino está a la izquierda y el final a la derecha. Crédito: Samantha Leigh / Universidad Estatal de California Dominguez Hills

Al contrario de lo que retratan los medios de comunicación populares, en realidad no sabemos mucho sobre lo que comen los tiburones. Se sabe aún menos sobre cómo digieren sus alimentos y el papel que desempeñan en el ecosistema oceánico más amplio.


Durante más de un siglo, los investigadores se han basado en bocetos planos de tiburones‘sistemas digestivos para discernir cómo funcionan y cómo lo que comen y excretan afecta a otras especies en el océano. Ahora, los investigadores han producido una serie de escaneos 3D de alta resolución de los intestinos de casi tres docenas de especies de tiburones que ayudarán a comprender cómo comen y digieren los tiburones su comida.

“Es hora de que se utilice algo de tecnología moderna para observar estas tripas de tiburón en espiral realmente asombrosas”, dijo la autora principal, Samantha Leigh, profesora asistente en la Universidad Estatal de California Dominguez Hills. “Hemos desarrollado un nuevo método para escanear digitalmente estos tejidos y ahora podemos observar el tejido blando con tanto detalle sin tener que cortarlo”.

El equipo de investigación de la Universidad Estatal de California Dominguez Hills, la Universidad de Washington y la Universidad de California en Irvine publicaron sus hallazgos el 21 de julio en la revista Anales de la Royal Society B.

Los investigadores utilizaron principalmente un escáner de tomografía computarizada (TC) en los Friday Harbor Laboratories de la Universidad de Washington para crear imágenes en 3D de los intestinos de los tiburones, que provenían de muestras conservadas en el Museo de Historia Natural de Los Ángeles. La máquina funciona como un escáner de tomografía computarizada estándar que se utiliza en los hospitales: se toman una serie de imágenes de rayos X desde diferentes ángulos y se combinan mediante un procesamiento informático para crear imágenes tridimensionales. Esto permite a los investigadores ver las complejidades de un tiburón. intestino sin tener que diseccionarlo o alterarlo.

Nuevas imágenes 3D de intestinos de tiburón muestran que funcionan como la válvula de Nikola Tesla

Una imagen de tomografía computarizada del intestino en espiral de un tiburón cazón, mostrada de arriba a abajo Crédito: Samantha Leigh / Universidad Estatal de California Dominguez Hills

“La tomografía computarizada es una de las únicas formas de comprender la forma de los intestinos de los tiburones en tres dimensiones”, dijo el coautor Adam Summers, profesor de UW Friday Harbor Labs, quien dirigió un esfuerzo mundial para escanear esqueletos de peces y otros animales vertebrados. . “Los intestinos son tan complejos, con tantas capas superpuestas, que la disección destruye el contexto y la conectividad del tejido. Sería como tratar de entender lo que se informó en un periódico pasando unas tijeras por una copia enrollada. Juntas”.

A partir de sus escaneos, los investigadores descubrieron varios aspectos nuevos de cómo funcionan los intestinos de los tiburones. Parece que estos órganos en forma de espiral ralentizan el movimiento de los alimentos y los dirigen hacia abajo a través del intestino, dependiendo de la gravedad además de la peristalsis, la contracción rítmica del músculo liso del intestino. Su función se asemeja a la válvula unidireccional diseñada por Nikola Tesla hace más de un siglo que permite que el fluido fluya en una dirección, sin reflujo ni asistencia de ninguna pieza móvil.

Este descubrimiento podría arrojar nueva luz sobre cómo los tiburones comen y procesan su comida. La mayoría de los tiburones suelen pasar días o incluso semanas entre comidas abundantes, por lo que tienen la capacidad de retener la comida en su sistema y absorber la mayor cantidad de nutrientes posible, explicó Leigh. El lento movimiento de los alimentos a través de su intestino causado por el intestino en espiral probablemente permite que los tiburones retengan su alimento por más tiempo, y también usan menos procesamiento de energía que comida.

Debido a que los tiburones son los principales depredadores del océano y también comen muchas cosas diferentes (invertebrados, peces, mamíferos e incluso pastos marinos), controlan naturalmente la biodiversidad de muchas especies, dijeron los investigadores. Saber cómo procesan los tiburones lo que comen y cómo excretan los desechos es importante para comprender el ecosistema en general.

Nuevas imágenes 3D de intestinos de tiburón muestran que funcionan como la válvula de Nikola Tesla

Dos tiburones espinosos del Pacífico (Squalus suckleyi). Crédito: Samantha Leigh / Universidad Estatal de California Dominguez Hills

“La gran mayoría de las especies de tiburones, y la mayor parte de su fisiología, son completamente desconocidas. Cada observación de la historia natural, visualización interna e investigación anatómica nos muestra cosas que no podríamos haber adivinado”, dijo Summers. “Necesitamos observar más de cerca a los tiburones y, en particular, necesitamos mirar más de cerca otras partes además de las mandíbulas y las especies que no interactúan con las personas”.

Los autores planean usar una impresora 3D para crear modelos de diferentes tripas de tiburón para probar cómo se mueven los materiales a través de las estructuras en tiempo real. También esperan colaborar con ingenieros para utilizar los intestinos de tiburón como inspiración para aplicaciones industriales como el tratamiento de aguas residuales o la filtración de microplásticos de la columna de agua.


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Mas informaciones:
Los intestinos espirales de tiburón pueden operar como válvulas Tesla, Anales de la Royal Society B , rspb.royalsocietypublishing.or… .1098 / rspb.2021.1359

Proporcionado por
Universidad de Washington

Cita: Nuevas imágenes en 3D de los intestinos de los tiburones muestran que funcionan como la válvula de Nikola Tesla (20 de julio de 2021), recuperadas el 21 de julio de 2021 de https://phys.org/news/2021-07-3d-images -shark-intestines- function.html

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