Seta (biología)

El término seta^[1] en biología y anatomía se utiliza para describir cualquiera de las diferentes estructuras con forma de cerdas o pelos en los organismos vivos. En las patas de varios vertebrados e invertebrados son unas estructuras que les permite a estos caminar sobre sustratos verticales e incluso "patas arriba", a veces sobre superficies tan lisas como el vidrio transparente de una ventana.

Los animales que poseen setas no solo pueden sujetarse con gran fuerza, sosteniendo hasta 100 veces su propio peso, sino que también pueden correr sin dificultad sobre una pared. Es evidente que esta adaptación tan útil para animales pequeños que necesitan trepar árboles, esconderse bajo las hojas o buscar refugio o alimento por entre las rocas, evolucionó independientemente más de una vez.^{[cita requerida]}

Principio

Generalmente la capacidad de adhesión de este tipo de estructuras se basa en un sistema híbrido con un componente líquido y otro mecánico, aunque en algunos casos es exclusivamente mecánico, por ejemplo en el caso de los lagartos el componente líquido está ausente.

Existen dos tipos de adaptaciones fisiológicas que permiten la adhesión, están las setas de tipo húmedo (donde la fuerza principal de adhesión es la capilaridad) y las de tipo seco (donde la fuerza principal de adhesión parece ser intermolecular o fuerzas de van der Waals). En cualquier caso es necesario lograr la mayor superficie de contacto. Para ello los animales que poseen esta adaptación han desarrollado patas con una alta densidad de setas (gecos, hormigas, abejas, cucarachas y saltamontes) o cubiertas de un epitelio muy suave y flexible (moscas, escarabajos y algunos redúvidos) que penetra las ranuras microscópicas de la superficie por donde caminan. Este último tipo de setas generalmente tiene glándulas accesorias que secretan sustancias para incrementa aún más la superficie de contacto y por tanto la fuerza de adhesión.

Para evitar que la alta capacidad adhesiva de estas setas impida que el animal camine con destreza existen mecanismos muy eficientes que controlan de manera dinámica el grado de adhesión.

Setas animales

Vertebrados

Primer plano de la parte inferior del pie de un gecko mientras camina sobre un vidrio vertical

Geckos apareándose en una ventana de vidrio vertical y mostrando sus lamellae bajo los pies

La lamelas de las patas de un gecko son pequeños elementos que juegan un papel en la capacidad del animal para aferrarse a superficies verticales. Las setas a escala micrométrica se ramifican en proyecciones a escala nanométrica llamadas espátulas.^[2]

Referencias

↑ «Reptil inspira un superadhesivo». BBC mundo. 27 de julio de 2006. Consultado el 7 de diciembre de 2021.
↑ Santos, Daniel; Matthew Spenko; Aaron Parness; Kim Sangbae; Mark Cutkosky (2007). «Directional adhesion for climbing: theoretical and practical considerations». Journal of Adhesion Science and Technology 21 (12–13): 1317-1341. ISSN 0169-4243. S2CID 53470787. doi:10.1163/156856107782328399. «Gecko "feet and toes are a hierarchical system of complex structures consisting of lamellae, setae, and spatulae. The distinguishing characteristics of the gecko adhesion system have been described [as] (1) anisotropic attachment, (2) high pulloff force to preload ratio, (3) low detachment force, (4) material independence, (5) self-cleaning, (6) anti-self sticking and (7) non-sticky default state. ... The gecko’s adhesive structures are made from ß-keratin (modulus of elasticity [approx.] 2 GPa). Such a stiff material is not inherently sticky; however, because of the gecko adhesive’s hierarchical nature and extremely small distal features (spatulae are [approx.] 200 nm in size), the gecko’s foot is able to intimately conform to the surface and generate significant attraction using van der Waals forces.».

Autumn K, Hansen W (2005) Ultrahydrophobicity indicates a non-adhesive default state in gecko setae. J Comp Physiol A 192:1205–1212

Beutel RG, Gorb SN (2001) Ultrastructure of attachment specializations of hexapods (Arthropoda): evolutionary patterns inferred from a revised ordinal phylogeny. Journal of Zoological Systematics & Evolutionary Research 39:177-207

Federle W, Baumgartner W, Hölldobler B (2003) Biomechanics of ant adhesive pads: frictional forces are rate- and temperature dependent. J Exp Bio 206:67-74

Gorb SN, Beutel RG (2001) Evolution of locomotory attachment pads of hexapods. Naturwissenschaften 88:530–534

Barnes WJP (Editor) (2006) Special Issue: Dynamic adhesión in animals - mechanisms and biomimetic implications. Journal of Comparative Physiology A 192:1165-1243

Datos: Q126780

[1] «Reptil inspira un superadhesivo». BBC mundo. 27 de julio de 2006. Consultado el 7 de diciembre de 2021.

[Santos2007-2] Santos, Daniel; Matthew Spenko; Aaron Parness; Kim Sangbae; Mark Cutkosky (2007). «Directional adhesion for climbing: theoretical and practical considerations». Journal of Adhesion Science and Technology 21 (12–13): 1317-1341. ISSN 0169-4243. S2CID 53470787. doi:10.1163/156856107782328399. «Gecko "feet and toes are a hierarchical system of complex structures consisting of lamellae, setae, and spatulae. The distinguishing characteristics of the gecko adhesion system have been described [as] (1) anisotropic attachment, (2) high pulloff force to preload ratio, (3) low detachment force, (4) material independence, (5) self-cleaning, (6) anti-self sticking and (7) non-sticky default state. ... The gecko’s adhesive structures are made from ß-keratin (modulus of elasticity [approx.] 2 GPa). Such a stiff material is not inherently sticky; however, because of the gecko adhesive’s hierarchical nature and extremely small distal features (spatulae are [approx.] 200 nm in size), the gecko’s foot is able to intimately conform to the surface and generate significant attraction using van der Waals forces.».

[1]

[2]