Geco

Los geckos son lagartos pequeños, en su mayoría carnívoros , con una amplia distribución, presentes en todos los continentes excepto la Antártida . Pertenecientes al suborden Gekkota , los geckos habitan en climas cálidos . Su longitud varía entre 1,6 y 67 centímetros (0,6 y 26,4 pulgadas ) .

Los geckos son únicos entre los lagartos por sus vocalizaciones , que difieren de una especie a otra. La mayoría de los geckos de la familia Gekkonidae utilizan sonidos de chirridos o chasquidos en sus interacciones sociales. Los geckos tokay ( Gekko gecko ) son conocidos por sus fuertes llamadas de apareamiento , y algunas otras especies son capaces de emitir silbidos cuando se alarman o se sienten amenazadas. Son el grupo de lagartos con mayor diversidad de especies, con aproximadamente 1500 especies diferentes en todo el mundo. ^{[ 2 ]}

Todos los geckos, excepto las especies de la familia Eublepharidae , carecen de párpados; en su lugar, la superficie externa del globo ocular tiene una membrana transparente , la brille . Tienen una lente fija dentro de cada iris que se agranda en la oscuridad para dejar pasar más luz. Como no pueden parpadear , las especies sin párpados generalmente lamen sus propias brilles cuando necesitan limpiarlas de polvo y suciedad, para mantenerlas limpias y húmedas. ^{[ 3 ]}

A diferencia de la mayoría de los lagartos, los geckos suelen ser nocturnos ^{[ 4 ]} y poseen una excelente visión nocturna ; su visión del color en condiciones de poca luz es 350 veces más sensible que la de los ojos humanos . ^{[ 5 ]} Los geckos nocturnos evolucionaron a partir de especies diurnas que habían perdido las células bastones de sus ojos. Por lo tanto, el ojo del gecko modificó sus células cono , que aumentaron de tamaño en diferentes tipos, tanto simples como dobles. Se han conservado tres fotopigmentos diferentes, sensibles al ultravioleta, al azul y al verde. También utilizan un sistema óptico multifocal que les permite generar una imagen nítida a al menos dos profundidades diferentes. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Si bien la mayoría de las especies de geckos son nocturnas, algunas son diurnas y activas durante el día, características que han evolucionado independientemente en múltiples ocasiones. ^{[ 4 ]}

Muchas especies son conocidas por sus almohadillas plantares especializadas, que les permiten agarrarse y trepar por superficies lisas y verticales, e incluso cruzar techos interiores con facilidad. Los geckos son bien conocidos por las personas que viven en regiones cálidas del mundo, donde varias especies habitan en viviendas humanas. Estos, como el gecko doméstico , se integran a la fauna doméstica y suelen ser bienvenidos, ya que se alimentan de insectos plaga como polillas y mosquitos . Al igual que la mayoría de los lagartos, los geckos pueden desprenderse de su cola para defenderse ; el depredador puede atacar la cola que se mueve, permitiendo que el gecko escape. ^{[ 8 ]}

La especie más grande, Gigarcanum delcourti , solo se conoce a partir de un único ejemplar disecado, probablemente recolectado en el siglo XIX, encontrado en el sótano del Museo de Historia Natural de Marsella, en Marsella , Francia. Este gecko medía 60 centímetros (24 pulgadas ) de largo y probablemente era endémico de Nueva Caledonia , donde vivía en bosques nativos. ^{[ 9 ]} El gecko más pequeño, el Jaragua sphaero , mide apenas 16 milímetros (0,63 pulgadas) de largo y fue descubierto en 2001 en una pequeña isla frente a la costa de La Española . ^{[ 10 ]}

El neolatín gekko y el inglés 'gecko' provienen del indonesio - malayo gēkoq , ^{[ 11 ]} una palabra malaya tomada del javanés , ^{[ 12 ]} de tokek , que imita los sonidos que hacen algunas especies como el gecko Tokay . ^{[ 11 ] [ 13 ] : 120 [ 14 ] : 253}

Al igual que otros reptiles, los geckos son ectotérmicos , ^{[ 15 ]} produciendo muy poco calor metabólico. Básicamente, la temperatura corporal de un gecko depende de su entorno. Para realizar funciones corporales como la locomoción, la alimentación o la reproducción, los geckos deben mantener una temperatura corporal elevada. ^{[ 15 ]}

Capacidad de adhesión

Aproximadamente el 60% de las especies de geckos poseen almohadillas adhesivas en los dedos que les permiten adherirse a la mayoría de las superficies sin necesidad de líquidos ni tensión superficial . Estas almohadillas se han adquirido y perdido repetidamente a lo largo de la evolución de los geckos. ^{[ 18 ]} Las almohadillas adhesivas en los dedos evolucionaron de forma independiente en aproximadamente once linajes diferentes de geckos y se perdieron en al menos nueve linajes. ^{[ 18 ]}

Anteriormente se pensaba que las setas en forma de espátula dispuestas en láminas en las almohadillas de las patas de los geckos permitían fuerzas atractivas de van der Waals (las más débiles de las fuerzas químicas débiles) entre las estructuras de láminas/setas/espátulas de β-queratina y la superficie. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Estas interacciones de van der Waals no involucran fluidos; en teoría, una bota hecha de setas sintéticas se adheriría con la misma facilidad a la superficie de la Estación Espacial Internacional que a la pared de una sala de estar, aunque la adhesión varía con la humedad. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Sin embargo, un estudio de 2014 sugiere que la adhesión de los geckos está determinada principalmente por la interacción electrostática (causada por la electrificación por contacto), no por fuerzas de van der Waals o capilares. ^{[ 23 ]}

Las cerdas en las patas de los geckos también son autolimpiantes y generalmente eliminan cualquier suciedad que las obstruya en pocos pasos. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} El politetrafluoroetileno (PTFE), que tiene una energía superficial muy baja, ^{[ 27 ]} es más difícil de adherir para los geckos que muchas otras superficies.

La adhesión de los geckos generalmente mejora con una mayor humedad, ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} incluso en superficies hidrofóbicas, pero se reduce en condiciones de inmersión completa en agua. El papel del agua en ese sistema está en discusión, pero experimentos recientes coinciden en que la presencia de capas de agua molecular (las moléculas de agua tienen un momento dipolar muy grande) en las setas, así como en la superficie, aumenta la energía superficial de ambas, por lo que la ganancia de energía para lograr que estas superficies entren en contacto se amplía, lo que resulta en una mayor fuerza de adhesión de los geckos. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} Además, las propiedades elásticas de la β-queratina cambian con la absorción de agua. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 28 ]}

Los dedos de los geckos parecen tener doble articulación , pero esto es un nombre erróneo; lo correcto es llamarlos hiperextensión digital. ^{[ 31 ]} Los dedos de los geckos pueden hiperextenderse en la dirección opuesta a la de los dedos de las manos y los pies humanos. Esto les permite superar la fuerza de van der Waals despegando sus dedos de las superficies desde las puntas hacia adentro. En esencia, mediante esta acción de desprendimiento, el gecko separa espátula a espátula de la superficie, por lo que para cada separación de espátula, solo se necesita una pequeña fuerza. (El proceso es similar a quitar cinta adhesiva de una superficie).

Los dedos de los geckos funcionan muy por debajo de su capacidad de atracción máxima la mayor parte del tiempo, porque el margen de error es grande dependiendo de la rugosidad de la superficie y, por lo tanto, del número de cerdas en contacto con esa superficie.

El uso de pequeñas fuerzas de van der Waals requiere superficies muy grandes; cada milímetro cuadrado de la almohadilla plantar de un gecko contiene aproximadamente 14 000  setas similares a pelos. Cada seta tiene un diámetro de 5 μm . El cabello humano varía de 18 a 180 μm, por lo que el área de la sección transversal de un cabello humano equivale a entre 12 000 setas. Cada seta, a su vez, tiene entre 100 y 1000 espátulas. ^{[ 24 ]} Cada espátula mide 0,2 μm de largo ^{[ 24 ]} (una cinco millonésima parte de un metro), o justo por debajo de la longitud de onda de la luz visible. ^{[ 32 ]}   

Las setas de un gecko adulto típico de 70 gramos (2,5 onzas ) serían capaces de soportar un peso de 133 kilogramos (293 libras) : ^{[ 33 ] [ 34 ]} cada espátula podría ejercer una fuerza adhesiva de 5 a 25  nN. ^{[ 28 ] [ 35 ]} El valor exacto de la fuerza de adhesión de una espátula varía con la energía superficial del sustrato al que se adhiere. Estudios recientes ^{[ 30 ] [ 36 ]} han demostrado además que el componente de la energía superficial derivado de fuerzas de largo alcance, como las fuerzas de van der Waals, depende de la estructura del material por debajo de las capas atómicas más externas (hasta 100  nm por debajo de la superficie); teniendo esto en cuenta, se puede inferir la fuerza adhesiva.

Además de las cerdas , también entran en juego los fosfolípidos , sustancias grasas producidas naturalmente en sus cuerpos. ^{[ 37 ]} Estos lípidos lubrican las cerdas y permiten que el gecko se separe de su pata antes del siguiente paso.

El origen de la adhesión de los geckos probablemente comenzó como simples modificaciones en la epidermis de la parte inferior de los dedos. Esto se descubrió recientemente en el género Gonatodes de Sudamérica. ^{[ 38 ] [ 39 ]} Elaboraciones simples de las espínulas epidérmicas en setas han permitido a Gonatodes humeralis trepar por superficies lisas y dormir sobre hojas lisas.

Las tecnologías biomiméticas diseñadas para imitar la adhesión de los geckos podrían producir adhesivos secos autolimpiables y reutilizables con múltiples aplicaciones. Se están realizando esfuerzos de desarrollo en estas tecnologías, pero la fabricación de cerdas sintéticas no es una tarea sencilla en el diseño de materiales.

La piel del gecko generalmente no presenta escamas, sino que a nivel macroscópico se observa como una superficie papilosa, formada por protuberancias similares a pelos que se desarrollan por todo el cuerpo. Estas protuberancias le confieren superhidrofobicidad , y su diseño único les confiere una profunda acción antimicrobiana. Son muy pequeñas, de hasta 4  micras de longitud, y terminan en punta. ^{[ 40 ]} Se ha observado que la piel del gecko posee propiedades antibacterianas, eliminando bacterias gramnegativas al entrar en contacto con ella. ^{[ 41 ]}

El gecko de cola de hoja musgosa de Madagascar, U. sikorae , tiene una coloración desarrollada como camuflaje , siendo la mayoría de color marrón grisáceo a negro, o marrón verdoso, con diversas marcas destinadas a imitar la corteza de los árboles ; incluso los líquenes y musgos que se encuentran en ella. También posee pliegues de piel que recorren su cuerpo, cabeza y extremidades, conocidos como pliegue dérmico , que puede extender contra el árbol durante el día, dispersando las sombras y haciendo que su silueta sea prácticamente invisible. ^{[ 42 ]}

Como polifiodontos , los geckos pueden reemplazar cada uno de sus 100  dientes cada 3 a 4 meses. ^{[ 43 ]} Junto al diente completamente desarrollado hay un pequeño diente de reemplazo que se desarrolla a partir de la célula madre odontogénica en la lámina dental . ^{[ 44 ]} A diferencia de la mayoría de los demás escamosos, los dientes palatinos en el techo de la boca se han perdido por completo. ^{[ 45 ]} La formación de los dientes es pleurodonta ; están fusionados (anquilosados) por sus lados a la superficie interna de los huesos de la mandíbula. Esta formación es común en todas las especies del orden Squamata .

El suborden ^{[ 46 ]} Gekkota se divide en siete familias, que contienen alrededor de 125 géneros de geckos, incluidos los pigópodos con forma de serpiente (sin patas). ^{[ 18 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 4 ] [ 51 ]}

• Familia Carphodactylidae
• Familia Diplodactylidae
• Familia Eublepharidae
• Familia Gekkonidae
• Familia Phyllodactylidae
• Familia Pygopodidae
• Familia Sphaerodactylidae

Los lagartos sin patas de la familia Dibamidae , también conocidos como lagartos ciegos, ^{[ 52 ]} se han contabilizado ocasionalmente como gekotanos, pero filogenias moleculares recientes sugieren lo contrario. ^{[ 53 ] [ 54 ]}

Historia evolutiva

Varias especies de lagartos del Jurásico tardío han sido consideradas parientes primitivos de los geckos, siendo la más prominente y mejor respaldada el Eichstaettisaurus arborícola del Jurásico tardío de Alemania. Norellius del Cretácico temprano de Mongolia también suele ser considerado un pariente cercano de los geckos. ^{[ 55 ]} Los fósiles más antiguos conocidos de geckos modernos provienen del ámbar birmano del Cretácico medio de Myanmar (incluido Cretaceogekko ), de unos 100 millones de años de antigüedad, que tienen almohadillas adhesivas en las patas similares a las de los geckos actuales. ^{[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]}

En todo el mundo existen más de 1.850 especies de geckos, ^{[ 59 ]} incluidas estas especies conocidas:

• Coleonyx variegatus , el gecko rayado occidental, es originario del suroeste de Estados Unidos y del noroeste de México .
• Cyrtopodion brachykolon , el gecko de dedos curvados, se encuentra en el noroeste de Pakistán ; fue descrito por primera vez en 2007.
• Eublepharis macularius , el gecko leopardo, es el gecko más común que se tiene como mascota; no tiene almohadillas adhesivas en los dedos y no puede trepar por el cristal de un terrario .
• Gehyra mutilata ( Pteropus mutilatus ), el gecko de dedos cortos, es capaz de variar su color desde muy claro hasta muy oscuro para camuflarse; este gecko se siente cómodo tanto en la naturaleza como en zonas residenciales.
• El gecko tokay , también conocido como gecko tokay, es un gecko grande y común del sudeste asiático, famoso por su temperamento agresivo, sus fuertes llamadas de apareamiento y sus llamativas marcas.
• Hemidactylus es un género de geckos con muchas variedades.
  • Hemidactylus frenatus , el gecko doméstico común, prolifera en torno a las personas y las estructuras habitadas por humanos en las zonas tropicales y subtropicales de todo el mundo.
  • El Hemidactylus garnotii , o gecko del Indo-Pacífico, se encuentra en casas de todas las zonas tropicales y se ha convertido en una especie invasora preocupante en Florida y Georgia , en Estados Unidos.
  • Hemidactylus mabouia , también conocido como gecko doméstico tropical, gecko doméstico afroamericano o gecko doméstico cosmopolita, es una especie de gecko doméstico originaria del África subsahariana y que actualmente también se encuentra en América del Norte, Central y del Sur y el Caribe.
  • Hemidactylus turcicus , el gecko doméstico mediterráneo, se encuentra con frecuencia dentro y alrededor de los edificios, y es una especie introducida en los Estados Unidos.
• Lepidodactylus lugubris , el gecko de luto, es originario del este de Asia y del Pacífico; se adapta igualmente bien a la vida salvaje y a las zonas residenciales.
• El Pachydactylus bibroni , o gecko de Bibron, es originario del sur de África; este resistente gecko arborícola se considera una plaga doméstica.
• Phelsuma laticauda , ​​también conocido como gecko diurno de polvo dorado, es un animal de hábitos diurnos que habita en el norte de Madagascar y en las Comoras . Además, es una especie introducida en Hawái .
• Ptychozoon es un género de geckos arborícolas del sudeste asiático, también conocidos como geckos voladores o paracaídas; poseen aletas similares a alas que van desde el cuello hasta la parte superior de las patas para ayudarles a camuflarse en los árboles y a impulsarse al saltar.
• Rhacodactylus es un género originario de Nueva Caledonia .
  • Se creía extinto el Rhacodactylus ciliatus (actualmente clasificado en el género Correlophus ), el gecko crestado, hasta que fue redescubierto en 1994, y está ganando popularidad como mascota.
  • Rhacodactylus leachianus , el gecko gigante de Nueva Caledonia, fue descrito por primera vez por Cuvier en 1829; es la especie de gecko viva más grande.
• Sphaerodactylus ariasae , el gecko enano, es originario de las islas del Caribe; es el lagarto más pequeño del mundo.
• Tarentola mauritanica , el cocodrilo o gecko moro, se encuentra comúnmente en laregión mediterránea , desde la península ibérica y el sur de Francia hasta Grecia y el norte de África ; sus características más distintivas son sus cabezas puntiagudas, su piel espinosa y sus colas parecidas a las de un cocodrilo .

La mayoría de los geckos ponen una pequeña nidada de huevos. Algunos son vivíparos y unos pocos pueden reproducirse asexualmente por partenogénesis . Los geckos también tienen una gran diversidad de mecanismos de determinación del sexo, incluyendo la determinación del sexo dependiente de la temperatura y cromosomas sexuales XX/XY y ZZ/ZW con múltiples transiciones entre ellos a lo largo del tiempo evolutivo. ^{[ 60 ]} Los geckos diurnos de Madagascar participan en un ritual de apareamiento en el que los machos sexualmente maduros producen una sustancia cerosa de los poros en la parte posterior de sus patas. Los machos se acercan a las hembras con un movimiento de balanceo de la cabeza junto con un rápido movimiento de la lengua en la hembra. ^{[ 61 ]}

La partenogénesis obligada como sistema reproductivo ha evolucionado varias veces en la familia Gekkonidae. ^{[ 62 ]} Se ha demostrado que los ovocitos pueden experimentar meiosis en tres complejos partenogenéticos obligados diferentes de geckos. Una endorreplicación premeiótica adicional de cromosomas es esencial para la partenogénesis obligada en estos geckos. ^{[ 62 ]} La segregación apropiada durante la meiosis para formar descendencia viable se facilita mediante la formación de bivalentes hechos de copias de cromosomas idénticos.

Según la mitología griega, en su ira, Deméter salpicó lo que quedaba de su bebida sobre el joven Ascalabus , transformándolo por completo en un gecko multicolor (en griego antiguo ἀσκάλαβος; ascalabus). ^{[ 63 ]}

• Forbes, Peter (4th Estate, Londres 2005) El pie del gecko: bioinspiración: diseñado a partir de la naturaleza ISBN 0-00-717990-1en H/B
• Zug, George. Especiación y dispersión en un taxón de baja diversidad: los geckos delgados Hemiphyllodactylus (Reptilia, Gekkonidae) . Contribuciones Smithsonianas a la Zoología, n.º 631. Washington, DC: Smithsonian Institution Scholarly Press, 2010.
• Gamble, T.; Greenbaum, E.; Jackman, TR; Russell, AP; Bauer, AM (2012). "Origen y pérdida repetidos de almohadillas adhesivas en los dedos de los geckos" . PLOS ONE . 7 (6) e39429. Bibcode : 2012PLoSO...739429G . doi : 10.1371/journal.pone.0039429 . PMC 3384654. PMID 22761794 .  

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