La locomoción o natación acuática es un movimiento impulsado biológicamente a través de un medio líquido . Los sistemas de propulsión más simples están compuestos por cilios y flagelos . La natación ha evolucionado varias veces en una variedad de organismos, incluidos artrópodos , peces , moluscos , anfibios , reptiles , aves y mamíferos .
La natación evolucionó varias veces en linajes no relacionados. Supuestos fósiles de medusas se encuentran en el Ediacara , pero los primeros animales que nadan libremente aparecen entre el Cámbrico temprano y medio . Estos están relacionados principalmente con los artrópodos e incluyen los anomalocáridos , que nadaban mediante lóbulos laterales de una manera que recuerda a las sepias actuales . Los cefalópodos se unieron a las filas de los nadadores activos ( necton ) a finales del Cámbrico, [1] y los cordados probablemente nadaban desde el Cámbrico temprano. [2] Muchos animales terrestres conservan cierta capacidad para nadar, sin embargo algunos han regresado al agua y desarrollado las capacidades de locomoción acuática. Sin embargo, la mayoría de los simios (incluidos los humanos) perdieron el instinto de natación . [3]
En 2013, Pedro Renato Bender, investigador del Instituto para la Evolución Humana de la Universidad de Witwatersrand , propuso una teoría para explicar la pérdida de ese instinto. Denominada hipótesis del último ancestro común de Saci (en honor a Saci , un personaje del folclore brasileño que no puede cruzar barreras de agua), sostiene que la pérdida de la capacidad instintiva de natación en los simios se explica mejor como consecuencia de limitaciones relacionadas con la adaptación a una vida arbórea en el último ancestro común de los simios. [4] Bender planteó la hipótesis de que los simios ancestrales evitaban cada vez más los cuerpos de agua profunda cuando los riesgos de estar expuestos al agua eran claramente mayores que las ventajas de cruzarlos. [4] Un contacto cada vez menor con los cuerpos de agua podría haber llevado a la desaparición del instinto de remo del perro . [4]
Microbial swimmers, sometimes called microswimmers, are microscopic entities that have the ability to move in fluid or aquatic environment.[5] Natural microswimmers are found everywhere in the natural world as biological microorganisms, such as bacteria, archaea, protists, sperm and microanimals.
Ciliates use small flagella called cilia to move through the water. One ciliate will generally have hundreds to thousands of cilia that are densely packed together in arrays. During movement, an individual cilium deforms using a high-friction power stroke followed by a low-friction recovery stroke. Since there are multiple cilia packed together on an individual organism, they display collective behavior in a metachronal rhythm. This means the deformation of one cilium is in phase with the deformation of its neighbor, causing deformation waves that propagate along the surface of the organism. These propagating waves of cilia are what allow the organism to use the cilia in a coordinated manner to move. A typical example of a ciliated microorganism is the Paramecium, a one-celled, ciliated protozoan covered by thousands of cilia. The cilia beating together allow the Paramecium to propel through the water at speeds of 500 micrometers per second.[6]
Certain organisms such as bacteria and animal sperm have flagellum which have developed a way to move in liquid environments. A rotary motor model shows that bacteria uses the protons of an electrochemical gradient in order to move their flagella. Torque in the flagella of bacteria is created by particles that conduct protons around the base of the flagellum. The direction of rotation of the flagella in bacteria comes from the occupancy of the proton channels along the perimeter of the flagellar motor.[7]