Durante más de cien años, los científicos han utilizado una teoría para describir cómo la superficie y el volumen de un animal cambian con el tamaño del cuerpo. Ahora, investigadores de la Universidad James Cook (JCU) y la Universidad de Massachusetts han confirmado esta teoría en tiburones, utilizando técnicas avanzadas de modelado 3D para estudiar uno de los depredadores más emblemáticos del océano.

"Descubrimos que los tiburones siguen lo que se llama la 'ley de escala de dos tercios' casi a la perfección", dijo Joel Gayford, estudiante de doctorado en la Universidad James Cook y autor principal del estudio. "Esta ley ayuda a explicar cómo los animales intercambian calor, energía y oxígeno con su entorno, por lo que fue importante confirmar esto en animales normales, no sólo en células".

El equipo trabajó con el artista de gráficos por computadora Johnson Martin para desarrollar tecnología de escaneo 3D de alta resolución para crear modelos digitales detallados de 54 especies de tiburones.

Estas exploraciones proporcionan a los investigadores mediciones precisas del área de superficie y el volumen, lo que proporciona información valiosa sobre cómo la forma del cuerpo afecta la fisiología.

"Esta proporción es crucial", afirmó el Dr. Jody Rumer, profesor de biología marina en la Universidad James Cook y coautor del estudio. "Para los animales es fundamental respirar, regular la temperatura corporal y procesar los desechos. Ahora, por primera vez, hemos demostrado que funciona en un animal tan complejo y diverso como un tiburón".

Para probar rigurosamente esta regla, el equipo utilizó un análisis de regresión filogenética (un método estadístico que tiene en cuenta las relaciones evolutivas) y descubrió que la superficie corporal del tiburón es proporcional al volumen elevado a la potencia de 0,64. Esto es sólo un 3% inferior a la predicción teórica de 0,67.

La tecnología de modelado 3D de vanguardia ha confirmado que los tiburones siguen la "ley de escala de dos tercios" casi a la perfección. Fuente de la imagen: Universidad James Cook

"Es increíble", dijo Rumer. "Esto sugiere que los tiburones desarrollaron esta proporción, tal vez porque era demasiado costoso desviarse de ella, o porque estaban limitados por el desarrollo temprano".

De hecho, el equipo cree que las limitaciones evolutivas y de desarrollo podrían explicar por qué tiburones de hábitats y estilos de vida muy diferentes siguen las mismas reglas de escala.

"Cambiar la forma en que se distribuye el tejido en el cuerpo puede requerir cambios significativos durante el desarrollo embrionario temprano, lo cual es costoso desde una perspectiva energética", dijo Gayford.

Es importante destacar que estos hallazgos tienen aplicaciones en el mundo real. "La relación entre el área de superficie y el volumen es un dato clave en las ecuaciones utilizadas para modelar cómo responden los animales al cambio climático, como la rapidez con la que regulan su temperatura corporal o la eficiencia con la que utilizan el oxígeno. Ahora, podemos aplicar estas ecuaciones a los tiburones y otros animales grandes con más confianza".

Este estudio destaca cómo la tecnología de imágenes moderna, y algunos modelos digitales muy pacientes, pueden responder preguntas biológicas antiguas.

Compilado de /scitechdaily