El camarón mordedor, también conocido como camarón pistola, es una de las criaturas más ruidosas del océano, gracias a los chasquidos producidos por sus rápidas garras. Y los camarones mordedores juveniles son incluso más rápidos que sus adultos mayores, según un artículo reciente publicado en el Journal of Experimental Biology. Las garras juveniles aceleran tan rápido como una bala disparada por un arma cuando se rompen, esencialmente estableciendo un nuevo récord de aceleración para un movimiento repetido realizado bajo el agua.

Como informamos anteriormente, la fuente de ese fuerte chasquido es un impresionante conjunto de garras de tamaño asimétrico; el mayor de los dos produce el chasquido. Cada chasquido también produce una poderosa onda de choque que puede aturdir o incluso matar a un pez pequeño. Esa onda de choque produce burbujas que colapsan y emiten un destello de luz apenas visible, un raro ejemplo natural de sonoluminiscencia.

Los científicos creen que el chasquido se utiliza para la comunicación, así como para la caza. Un camarón al acecho se esconderá en una madriguera o en un lugar oscuro similar, extendiendo las antenas para detectar cualquier pez que pase. Cuando lo hace, el camarón emerge de su escondite, retira su garra y suelta con un poderoso chasquido, produciendo la onda de choque mortal. Luego puede llevar a la presa aturdida de regreso a la madriguera para alimentarse.

En 2020, científicos de la Institución Oceanográfica Woods Hole anunciaron los resultados de sus experimentos con camarones pistola. Llegaron a la conclusión de que a medida que aumenta la temperatura del océano con el cambio climático, los camarones mordedores se romperán con más frecuencia y más fuerte que antes. Esto se debe a que los camarones son esencialmente animales de sangre fría, por lo que su temperatura corporal y sus niveles de actividad responderán a los cambios ambientales. Esto haría que el paisaje sonoro del océano global fuera aún más ruidoso. En cuanto a por qué el camarón parece no verse afectado por sus poderosos chasquidos, en 2022 los científicos concluyeron que el camarón está protegido por un pequeño casco transparente que evita cualquier daño neuronal significativo al amortiguar las ondas de choque.

Este último estudio se centró en los camarones grandes que rompen las pinzas alfeo heterochaelis, nativo del Océano Atlántico occidental, particularmente el Golfo de México. Los coautores Jacob Harrison y Sheila Patek de la Universidad de Duke están interesados ​​en la biomecánica evolutiva y querían aprender más sobre la llamada «actuación de resorte mediada por pestillo» (LaMSA), un término general para el proceso por el cual animales como el camarón que se rompe el equivalente de resortes y pestillos coordinados para almacenar y liberar energía elástica. (También es cómo las larvas de moscas sin patas saltan por el aire y ciertas plantas disparan sus semillas como proyectiles balísticos).

Estaban específicamente interesados ​​​​en identificar a qué tamaño y edad los camarones mordedores desarrollan los elementos detrás de su mecanismo LaMSA, así como comparar cómo la cinemática de las garras de los juveniles se compara con los camarones mordedores adultos. Recolectaron huevos de camarones mordedores hembra en Beaufort, Carolina del Sur, raspando cuidadosamente los huevos de los pleópodos donde se mantienen durante el desarrollo. Los huevos se colocaron en pequeños recipientes de plástico llenos de agua de mar sintética, se montaron en una mesa vibradora y se balancearon suavemente para mantener el agua fluyendo sobre los huevos.

Todos los huevos eclosionaron dentro de los 20 días, y las larvas fueron cuidadas y monitoreadas hasta que alcanzaron la etapa post larval. En ese momento, se trasladaron a recipientes de plástico individuales y se alimentaron con huevos de camarones en salmuera. Los camarones mordedores juveniles desarrollaron garras y comenzaron a morder alrededor de un mes, y Harrison y Patek seleccionaron 20 camarones mordedores de cada una de las cuatro nidadas de huevos para un estudio más detallado.

Luego, los investigadores indujeron golpes y tomaron un video de alta velocidad de la acción con una cámara conectada a un microscopio, y terminaron con 125 golpes completos adecuados para rastrear la cinemática del golpe. Inicialmente filmaron a 50.000 fotogramas por segundo (fps), la configuración habitual para los camarones mordedores adultos. Pero las garras de los juveniles se movían demasiado rápido, por lo que cambiaron a 300 000 fps para capturar el movimiento.

Harrison y Patek descubrieron que incluso a escalas de tamaño milimétrico, los camarones mordedores juveniles podían romper sus garras lo suficientemente rápido como para producir cavitación y que aquellos con garras más grandes podían generar burbujas de cavitación que duraban más y viajaban más lejos que los camarones con garras más pequeñas. En cuanto a la aceleración de la garra, los autores midieron velocidades de 580.000 m/s², 20 veces más rápido que la aceleración de las pinzas de los camarones mordedores adultos. Las instantáneas completas se completaron en solo 300 microsegundos.

Los autores también compararon las aceleraciones de los ataques juveniles con las medidas en estudios anteriores para larvas de camarón mantis, arañas de mandíbula trampa, arañas tirachinas, escarabajos descortezadores larvarios, hormigas de mandíbula trampa y unas 77 especies de ranas. Las hormigas de mandíbula trampa podrían igualar la impresionante aceleración de los camarones mordedores juveniles, y las hormigas Drácula y las termitas han mostrado aceleraciones aún mayores. Pero las tres especies operan en el aire, no en el agua, y por lo tanto no se enfrentan a la resistencia hidrodinámica.

De hecho, la única criatura conocida de tamaño similar con aceleraciones más rápidas bajo el agua, según un estudio de 2006, son las medusas, específicamente, los nematocistos en los tentáculos de las medusas, que sostienen un hilo enrollado con púas o venenoso que se puede liberar en defensa propia o para capturar presas. . Pero los autores señalan que estos nematocistos solo pueden dispararse una vez, como un arpón, permaneciendo en el objetivo. “Estos camarones mordedores tienen estas locas aceleraciones”, dijo Harrison a New Scientist, “pero pueden hacerlo en el agua, y lo hacen repetidamente”.

DOI: Journal of Experimental Biology, 2023. 10.1242/jeb.244645 (Acerca de los DOI).

Imagen de la lista de YouTube/BBC

Camarones de hierba de pantano (Palaemonetes vulgaris) son nadadores increíblemente rápidos y ágiles, como puede atestiguar cualquiera que los haya visto deslizarse por las pozas de marea en la playa. Nils Tack, investigador postdoctoral en la Universidad de Brown, estudia la biomecánica y la dinámica de fluidos de cómo estas pequeñas criaturas logran la hazaña. Presentó sus últimos hallazgos en una reunión reciente de la Sociedad Estadounidense de Física sobre dinámica de fluidos en Indianápolis. Esencialmente, el camarón usa sus patas flexibles y poco espaciadas para reducir significativamente la resistencia. Los hallazgos ayudarán a los científicos a diseñar robots bioinspirados más eficientes para explorar y monitorear entornos submarinos.

Tack es biólogo de formación y actualmente trabaja en el laboratorio de Monica Wilhelmus. A principios de este año, el grupo presentó RoboKrill, un pequeño robot impreso en 3D con una sola pierna diseñado para imitar el movimiento de las piernas del krill (Eufasia superba) para que pueda moverse sin problemas en entornos submarinos. Por supuesto, el robot es significativamente más grande que el krill real, de hecho, unas 10 veces más grande. Pero es un desafío mantener y estudiar el krill en el laboratorio. La «pierna» de RoboKrill copió la estructura de los nadadores del krill con un par de apéndices accionados por engranajes, y Wilhelmus et al. usó imágenes de alta velocidad para medir el ángulo de sus apéndices a medida que se movía a través del agua. RoboKrill no solo producía patrones similares al krill real, sino que podía imitar la dinámica de natación de otros organismos ajustando los apéndices. Esperan algún día usar el robot para monitorear los enjambres de krill en la naturaleza.

Con respecto al estilo de natación del camarón de hierba de pantano, estudios previos mostraron que las criaturas podían maximizar el empuje hacia adelante gracias a la rigidez y al aumento de la superficie de sus patas. Esa investigación esencialmente trató las piernas (también conocidas como pleópodos) como paletas o placas planas que empujan el agua. Pero nadie miró de cerca cómo se doblaban las piernas durante los golpes de recuperación. «Es un sistema muy complejo», dijo Tack durante una sesión informativa en la reunión. “Tratamos de acercarnos [the topic] a través de dos ángulos, mirando el fluido y mirando las propiedades mecánicas de las piernas».

Específicamente, Tack y sus colegas sembraron el agua con partículas microscópicas, lo que les permitió rastrear y calcular la velocidad y la dirección de las características del flujo, utilizando velocimetría de imagen de partículas (PIV) de campo brillante para visualizar el flujo de fluido alrededor de las patas batientes del camarón. También estudiaron las propiedades mecánicas de las patas de los camarones, una tarea nada fácil ya que cada pata tiene aproximadamente el tamaño de un grano de arena. «Básicamente empujamos las piernas con una fuerza conocida para ver cómo se doblan», dijo Tack.

Este enfoque dual permitió al equipo identificar dos mecanismos clave para reducir la resistencia. Primero, según Tack, notaron una gran diferencia en los patrones entre el golpe de potencia que produce empuje y el golpe de recuperación. «Descubrimos que las piernas son aproximadamente el doble de flexibles durante la brazada de recuperación y se doblan mucho», dijo. «Se mantienen casi horizontales en relación con la dirección en la que nadan». El resultado es una interacción menos directa con el agua y una estela reducida (vórtices más pequeños), a diferencia de la brazada de potencia, donde la pierna permanece muy rígida para maximizar la interacción con el agua.

En segundo lugar, la agrupación de los pleópodos durante el golpe de recuperación también resultó ser significativa. «Cada vez que regresan las piernas a la posición original, las mantienen cerca una de la otra el 100 por ciento del tiempo», dijo Tack. Eso es posible gracias a la flexibilidad, que crea un sello hermético entre las patas de los camarones. Entonces, en lugar de tres patas que se mueven por separado, sus patas se mueven esencialmente como una sola, lo que reduce significativamente la resistencia. «Se golpean las piernas seis veces por segundo, durante horas seguidas, por lo que es potencialmente mucha energía que no desperdician», dijo Tack. Él y sus colegas adaptarán su diseño de robot inspirado en los camarones de hierba en consecuencia.

Imagen de la lista del Smithsonian Environmental Research Center/CC BY 2.0

Atarraya, creador de Shrimpbox, una tecnología sostenible de cultivo de camarones «plug-and-play», está nadando hacia la superficie después de estar en modo sigiloso desde 2019. La empresa con sede en la Ciudad de México emerge con nuevos fondos, $ 3.9 millones en dólares de la Serie A, y una nueva sede estadounidense en Indianápolis.

La compañía afirma que esta es la tecnología «primera en el mundo» de su tipo, y Daniel Russek, fundador y director ejecutivo de Atarraya, le dijo a TechCrunch que Shrimpbox fue una idea que tuvo después de la universidad en 2005 cuando comenzó con una organización no gubernamental que trabajaba con comunidades pesqueras.

Eso se convirtió en tecnología de cultivo acuícola con Russek y su equipo creando una nueva empresa a su alrededor llamada Maricultura Vigas. Esa empresa se centró principalmente en los aspectos biotecnológicos de la acuicultura, incluido el desafío de criar camarones en un sistema de circuito cerrado.

“Queríamos hacer que el negocio del camarón fuera más sostenible y más eficiente sin destruir el medio ambiente”, dijo Russek. “Decidimos apostar por la tecnología y nos convertimos en una startup. Recaudamos algo de dinero, obtuvimos algunas subvenciones del gobierno mexicano”.

Sin embargo, en 2019, la empresa se dio cuenta de que el desafío era un poco más grande de lo que anticiparon los fundadores. Además de la biotecnología, Russek sintió que también se necesitaban componentes de software y automatización. Entonces crearon Atarraya, una empresa con sede en EE. UU. encargada del desafío de hacer que la tecnología de cultivo de camarones sea sostenible y más asequible.

Un sistema de granja Shrimpbox permite a los agricultores convertirse en operaciones de acuicultura vertical. Esto incluye contenedores de carga que pueden ubicarse incluso en áreas sin salida al mar y moverse en consecuencia para satisfacer las necesidades de producción.

La tecnología de tres puntas incluye la tecnología biofloc, que crea un entorno ideal para proteger a los camarones de enfermedades y para que puedan crecer sin necesidad de antibióticos o productos químicos agresivos y con una necesidad mínima de descarga de agua. Luego está el aspecto del software que permite la gestión remota de la producción y el flujo de trabajo trazado con datos para que sea más fácil entrenar y realizar las tareas agrícolas. Finalmente, los componentes de ingeniería y automatización impulsados ​​por inteligencia artificial están diseñados para monitorear de forma remota la calidad del agua, regular la temperatura y la oxigenación y alimentar a los camarones.

“Esta tecnología es básicamente todo en una solución hipermodular”, dijo Russek. “La idea es que podamos fabricar Shrimpbox en cualquier parte del mundo que esté listo para usar con plug-and-play y se pueda mover de manera eficiente utilizando un sistema de transporte intermodal”.

Shrimpbox de Atarraya tiene como objetivo cultivar camarones de manera sostenible. Créditos de imagen: Atarraya

Ahora armado con $ 3.9 millones en inversión ángel de la Serie A, los primeros prototipos de Shrimpbox se están ensamblando actualmente en Guapinole, Oaxaca, México y se espera que se abra una granja para fines de capacitación y demostración a finales de este año en asociación con Indiana Economic Development Corp.

La financiación estuvo a cargo de Jeffrey Horing y un grupo de inversores ángel, incluidos Mark K. Gormley, Geoffrey Kalish, Robert Stavis y Robert Goodman. Esto lleva el financiamiento total de Atarraya a $10 millones hasta la fecha, dijo Russek.

La compañía multiplicó por cinco su negocio mexicano entre 2020 y 2021. Russek espera que Atarraya comience un programa de adopción temprana en 2023 y comenzará a escalar en la segunda mitad del año.

“Ese crecimiento nos ha permitido ahora estar en una posición muy sólida para tener un impacto en la industria”, agregó. “Nuestro objetivo es crear una nueva industria agrícola en los Estados Unidos y crear infraestructura y tecnología que sea tan fácil de usar como una lavadora para que cualquiera pueda convertirse en un criador de camarones”.

Si bien Atarraya está trabajando con camarones reales, las alternativas basadas en plantas y cultivadas en laboratorio también han visto el amor del capital de riesgo este año. Por ejemplo, CellMEAT, con sede en Corea del Sur, recaudó 8,1 millones de dólares para camarones cultivados en laboratorio.

Facilidad entre semana casada con textura regordeta y dulzura salada. Es por eso que los camarones son una de nuestras soluciones básicas para cenar. Simplemente saltee algunos aromáticos y especias hasta que estén fragantes, agregue los camarones y la cena estará sobre la mesa en 20 minutos.

Teníamos eso en mente para una receta de salteado «seco» pero de sabor intenso de nuestro libro «COOKish», que limita las recetas a solo seis ingredientes sin sacrificar el sabor. Basándose en los sabores de Malasia e Indonesia, cocinas que combinan influencias indias, chinas y del sudeste asiático, este salteado presenta cúrcuma terrosa, chiles frescos y hojas de curry.

Las hojas de curry tienen un sabor inimitable que es cítrico pero también sabroso. Inclúyalos si puede (se venden en la mayoría de las tiendas de comestibles indias), pero si no están disponibles, el salteado sigue siendo excelente sin ellos. También puede sustituir el eneldo por un sabor diferente pero delicioso. Para aquellos con paladares tímidos, use la menor cantidad de chile y asegúrese de sembrarlos.

Una sola cucharada de salsa de pescado es el único líquido, pero une el plato con un toque salado de umami. Nos gusta rociar el plato terminado con cilantro picado si está disponible y servirlo con arroz al vapor.

Camarones salteados con cúrcuma, chalotes y chiles

(https://www.177milkstreet.com/recipes/stir-fried-turmeric-shrimp-shallots-chilies)

De principio a fin: 20 minutos

Porciones: 4

1½ libras de camarones extra grandes (21/25 por libra), pelados, desvenados y secos

sal kosher y pimienta negra molida

3 cucharadas de aceite neutro

8 dientes de ajo medianos, en rodajas finas

3 chalotes grandes, cortados en aros finos (alrededor de 2 tazas)

8 a 10 hojas de curry (opcional)

1 cucharadita de cúrcuma molida

2 a 4 chiles Fresno O serrano, sin tallo, sin semillas y picados O chiles de ave tailandeses, sin tallo pero conservados enteros O chiles de árbol secos, partidos por la mitad

1 cucharada de salsa de pescado

Sazone los camarones con sal y pimienta. En una sartén de 12 pulgadas a fuego medio, caliente el aceite hasta que brille. Agregue el ajo, los chalotes y las hojas de curry (si las usa); cocine, revolviendo, hasta que se ablande un poco y se dore un poco. Agregue la cúrcuma y cocine, revolviendo, hasta que esté fragante y el aceite adquiera un tono amarillento. Aumente a alto y agregue los camarones. Cocine, revolviendo con frecuencia, hasta que esté ligeramente dorado pero no completamente cocido. Agregue los chiles, la salsa de pescado y ¼ de taza de agua. Cocine, revolviendo con frecuencia, hasta que los camarones estén ligeramente salteados y opacos. Si lo desea y si lo usa, retire y deseche las hojas de curry y los chiles enteros. Condimentar con sal y pimienta.

Guarnición opcional: cilantro fresco O cebolletas rebanadas O rodajas de lima O anacardos asados ​​picados O una combinación

NOTA DEL EDITOR: Para obtener más recetas, visite Milk Street de Christopher Kimball en 177milkstreet.com/ap