Interpretando la estructura espacio-temporal de los plumas químicas turbulentas utilizadas en el seguimiento de olores por langostas
Autores: Leathers, Kyle W.; Michaelis, Brenden T.; Reidenbach, Matthew A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Interpretando la estructura espacio-temporal de los plumas químicas turbulentas utilizadas en el seguimiento de olores por langostas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Sistemas olfativos
Animales
Neuronas quimiosensoriales
Langosta espinosa
Estela de olor
Estrategias de búsqueda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas olfativos en los animales juegan un papel importante en la búsqueda de alimento y parejas, en evitar depredadores y en la comunicación. El seguimiento químico en los plumas de olor se ha considerado típicamente un problema de información espacial donde los individuos navegan hacia concentraciones más altas. Investigaciones recientes que involucran neuronas quimiosensoriales en la langosta espinosa, Panulirus argus, muestran que poseen neuronas receptoras olfativas activas rítmicamente o "explosivas" que responden a la intermitencia en la señal de olor. Esto sugiere una posible estrategia de búsqueda olfativa, previamente inexplorada, que permite a las langostas utilizar la variabilidad temporal dentro de una pluma turbulenta para rastrear la fuente. Este estudio utilizó dinámica de fluidos computacional para simular la dispersión turbulenta de los odorantes y evaluar una serie de estrategias de búsqueda que se cree que ayudan a las langostas. Estas estrategias incluyen la cuantificación de la magnitud de la concentración utilizando antenulas quimiosensoriales y quimiosensores en las patas, muestreo simultáneo de las velocidades del agua utilizando mecanosensores de antenulas, y utilización de antenulas para cuantificar la intermitencia de la pluma de odorante. Los resultados muestran que las langostas pueden utilizar la intermitencia en la señal de odorante para rastrear una pluma de odorante más rápido y con mayor éxito en encontrar la fuente que utilizando solo la concentración. Sin embargo, el uso adicional de quimiosensores en las patas de la langosta redujo el tiempo de búsqueda en comparación con las estrategias de intermitencia y concentración de antenulas por sí solas, al proporcionar sensores de odorante espacialmente separados a lo largo del cuerpo.
Descripción
Los sistemas olfativos en los animales juegan un papel importante en la búsqueda de alimento y parejas, en evitar depredadores y en la comunicación. El seguimiento químico en los plumas de olor se ha considerado típicamente un problema de información espacial donde los individuos navegan hacia concentraciones más altas. Investigaciones recientes que involucran neuronas quimiosensoriales en la langosta espinosa, Panulirus argus, muestran que poseen neuronas receptoras olfativas activas rítmicamente o "explosivas" que responden a la intermitencia en la señal de olor. Esto sugiere una posible estrategia de búsqueda olfativa, previamente inexplorada, que permite a las langostas utilizar la variabilidad temporal dentro de una pluma turbulenta para rastrear la fuente. Este estudio utilizó dinámica de fluidos computacional para simular la dispersión turbulenta de los odorantes y evaluar una serie de estrategias de búsqueda que se cree que ayudan a las langostas. Estas estrategias incluyen la cuantificación de la magnitud de la concentración utilizando antenulas quimiosensoriales y quimiosensores en las patas, muestreo simultáneo de las velocidades del agua utilizando mecanosensores de antenulas, y utilización de antenulas para cuantificar la intermitencia de la pluma de odorante. Los resultados muestran que las langostas pueden utilizar la intermitencia en la señal de odorante para rastrear una pluma de odorante más rápido y con mayor éxito en encontrar la fuente que utilizando solo la concentración. Sin embargo, el uso adicional de quimiosensores en las patas de la langosta redujo el tiempo de búsqueda en comparación con las estrategias de intermitencia y concentración de antenulas por sí solas, al proporcionar sensores de odorante espacialmente separados a lo largo del cuerpo.