El diseño de nuestros huesos es peor que el de las patas de un saltamontes

Investigadores del Trinity College de Dublín (Irlanda) han realizado un estudio comparativo de la biomecánica de animales con endoesqueleto (como los seres humanos) y exoesqueleto (como los artrópodos) y han llegado a la conclusión de que la solución externa está mejor adaptada para condiciones de presión y flexibilidad.

"El exoesqueleto", explica el profesor David Taylor, co-autor del estudio, "protege al animal como la armadura de un caballero, y hemos descubierto que está hecho de uno de los materiales más resistentes de la naturaleza". "En términos de evolución", añade el doctor Jan-Henning Dirks, "tener los huesos en la parte exterior se ha mostrado como un concepto bastante bueno". "Desde hace millones de años", insiste, "los animales con exoesqueletos como los insectos, las arañas o los crustáceos pueden ser encontrados en todos los ecosistemas de la Tierra".

¿Por qué es tan exitoso el exoesqueleto? Los resultados de este trabajo, publicados en la revista Interface, demuestran que la estructura de las patas de cangrejos y saltamontes, por ejemplo, son más flexibles y resistentes desde el punto de vista del diseño biomecánico, pues nuestros huesos son más gordos en relación con el radio.

Para el estudio, Taylor y Dirks utilizaron tomografía computerizada para medir el diámetro y grosor de las estructuras óseas y compararon los resultados. "La relación entre el grosor de las paredes y el radio puede decirnos mucho sobre la estabilidad de la estructura", asegura Taylor. "Imagina los huesos como simples tubos. Si tienes una cantidad limitada de material, ¿qué harías tú? ¿Harías una vara fina y sólida o un tubo hueco y estrecho? Cuando es comprimido, la vara puede doblarse como una caña y el tubo hueco se combaría como una lata de cerveza".

Durante su estudio, los investigadores no han tenido en cuenta otros factores evolutivos y ventajas de tener endo o exoesqueleto, sino que se han limitado a estudiarlo desde el punto de vista biomecánico. Con estos datos, por ejemplo, comprobaron que la forma de las patas de los cangrejos presentan la relación ideal para resistir las fuerzas que experimenta cuando camina bajo el agua, o que la langosta (el insecto) tiene sus patas optimizadas para soportar las fuerzas que desata cuando salta.

En comparación, aseguran, los huesos humanos como el fémur no tienen un rendimiento tan bueno. De hecho, concluyen, usando la misma cantidad de material y teniendo en cuenta sus propiedades mecánicas, el fémur podría ser "rediseñado" como exoesqueleto para ser dos veces más fuerte de lo que es ahora.

* Referencia: Shape optimization in exoskeletons and endoskeletons: a biomechanics analysis (Interface)

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