Ya no hay gato encerrado. Los científicos han descifrado el código detrás de la impresionante capacidad de los gatos para oler comida, amigos y enemigos. Una simulación por computadora sugiere que las estructuras nasales involucradas en su sentido del olfato funcionan como cromatógrafos de gases en espiral paralelos, equipo de laboratorio altamente sensible que se usa para el análisis de la composición química de las sustancias.
Hasta ahora, el intrincado mecanismo por el cual las narices de los mamíferos detectan olores ha permanecido esquivo. Si bien estudios anteriores insinuaron la similitud entre la nariz y un dispositivo de cromatografía de gases en términos de detección de olores a través del aire inhalado, los paralelos específicos no estaban claros. Según el equipo de investigación, el cambio evolutivo en la estructura nasal de los gatos, impulsado por sus cabezas pequeñas, ha dado como resultado un sistema laberíntico de vías respiratorias que no solo se adapta a los diversos entornos, sino que también les permite adaptarse.
“Es un buen diseño si lo piensas bien”, dijo Kai Zhao, autor del estudio y profesor de otorrinolaringología en la Facultad de Medicina del Estado de Ohio, en un comunicado de prensa.
Nariz impresionante de gato
Zhao y su equipo habían desarrollado previamente modelos de nariz humana y de rata para examinar los patrones de flujo de aire. Pero esta vez se han superado a sí mismos, produciendo un modelo de nariz de gato muy detallado, diferente a todo lo presentado hasta ahora. Este avance se logró a través de escaneos micro-CT del cráneo de un gato, lo que permitió la identificación de tipos de tejido en las cavidades nasales felinas.
“Pasamos mucho tiempo desarrollando el modelo y un análisis más sofisticado para comprender el beneficio funcional al que sirve esta estructura”, dijo en un comunicado.
“La nariz del gato probablemente tiene un nivel de complejidad similar al del perro, y es más compleja que la de un roedor, y surge la pregunta: ¿por qué la nariz evolucionó para ser tan compleja?”
La respuesta se descubrió a través de simulaciones por computadora de la respiración. Zhao y su equipo observaron dos zonas distintas de flujo de aire. La primera zona comprendía el aire respiratorio que se filtraba y se dispersaba gradualmente por el paladar antes de llegar a los pulmones. La segunda zona, sin embargo, viajó a través de un pasaje central y llegó a la región olfativa en la parte posterior de la cavidad nasal.
La simulación reveló otro hallazgo intrigante: el aire dirigido hacia la región olfativa se recircula posteriormente a través de canales paralelos a su llegada.
Este descubrimiento inesperado sorprendió a Zhao, quien dijo: “Es como si olfatearas y el aire volviera a dispararse rápidamente, experimentando un procesamiento durante un período significativamente prolongado”.
Los investigadores son los primeros en cuantificar las diferencias de eficiencia en la cromatografía de gases entre mamíferos y otras especies. Estimaron que las narices de los gatos son más de 100 veces más eficientes en la detección de olores que una nariz recta similar a la de un anfibio en un cráneo de tamaño similar.
Todos sospechábamos que los gatos tenían narices realmente impresionantes, y ahora esto lo confirma.
“Sabemos mucho sobre la vista y el oído, pero no tanto sobre la nariz. Este trabajo podría conducir a una mayor comprensión de las vías evolutivas detrás de las diferentes estructuras de la nariz y el propósito funcional al que sirven”, dijo Zhao.
El estudio fue publicado en la revista PLOS Computational Biology.
Fuente: ZME Science.
