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¿De quién es el pelo hallado en la comida y por qué se encoge la lana? Las escamas del pelo lo explican

Categoría: Seres vivos

Hay informes del Instituto Metropolitano de Salud Pública de Tokio que indican que, mediante microscopio, se determinó que pelos encontrados en miso, pan de molde, panecillos y shumai pertenecían a personas o ratas [1]. Una pista clave es el aspecto de las células escamosas en la superficie del pelo.

¿Por qué podemos identificar al dueño por la forma de su superficie? Al leer este artículo, entenderás los tipos de escamas según el animal, por qué los expertos discrepan sobre los murciélagos, la razón por la que la lana se afieltre al lavar y un resultado inesperado en las alpacas, que tienen escamas bajas.

1. Cómo se identificó a qué animal o persona pertenecía el pelo encontrado en miso o pan

Para identificar a quién pertenecía el pelo mezclado con alimentos, el Instituto Metropolitano de Salud Pública de Tokio había preparado previamente una tabla comparativa. Observaron al microscopio pelos de rata, vaca, caballo, oveja, gato y perro, ordenando por animal su apariencia externa, las escamas superficiales y la sección transversal [1]. Si se dispone de muestras de referencia, es posible comparar el pelo encontrado.

En la sección transversal, el grosor de la médula en el centro del pelo también sirve como pista. En las tablas de este informe, la proporción que ocupa la médula respecto al grosor total del pelo varía mucho: en humanos es aproximadamente 1/5, mientras que en caballos es cerca de 3/4 [1]. De esta manera, se determinó que los pelos hallados en miso, pan de molde, panecillos y shumai eran de persona o rata [1].

Para observar el estado de las escamas, se dice que se necesita un aumento de entre 200 y 500 veces. A veces se utiliza el método sumpu para capturar una impresión de la superficie [2]. Entonces, ¿cuánto difieren las formas de estas escamas entre los distintos animales?

2. Los dos tipos principales de escamas en la superficie externa del pelo

El pelo está compuesto por tres partes desde el exterior hacia el interior: cutícula, corteza y médula central. Esta es la explicación para el cabello humano [3], pero en estudios de pelos de mamíferos de Sri Lanka se considera que estas tres partes son la estructura básica común a todos los mamíferos. Aunque las características de cada parte ayudan a distinguir animales, al identificarlos se debe evaluar un conjunto de varias características [4].

La forma de las escamas se divide principalmente en dos categorías: "anular", que rodea completamente el eje del pelo, y "solapada", donde las escamas no forman un círculo completo sino que se superponen entre sí. Imaginar un anillo pasando a través del pelo ayuda a visualizar la forma anular, mientras que tejas superpuestas ilustran la forma solapada. Se dice que la forma anular es común en pequeños roedores y murciélagos, pero rara en el pelo humano [4].

Sin embargo, no se puede afirmar simplemente que "la forma anular significa murciélago".

3. Las escamas de los murciélagos, los gatos y las nutrias: formas que no siempre son anulares

Hasta ahora, se había considerado que las escamas del pelo de los murciélagos eran anulares. No obstante, Nason (1948) señaló que en 8 de los 10 géneros estudiados predominaba la forma solapada. En un estudio que examinó 15 géneros de Sri Lanka, solo 3 géneros tenían verdaderas escamas solapadas en pelos gruesos; el resto eran anulares. Muchas escamas anulares se ven solapadas debido a grietas profundas, y los propios investigadores escriben que la distinción es difícil [4].

También hay estudios que investigan las diferencias entre especies con microscopio electrónico. En 9 especies de murciélagos insectívoros de India, Pipistrellus coromandra y otras 3 especies tenían escamas anulares expandidas, 2 especies del género Rhinolophus tenían escamas anulares abiertas y 2 especies del género Scotophilus tenían escamas solapadas. Los investigadores afirman que la forma del pelo puede usarse como ayuda para identificar especies [5].

En el pelo de gato, el patrón de las escamas en la raíz es una red irregular hexagonal; hacia la punta se vuelve ondulado y luego dentado. Se dice que características del pelo de gato son también una médula gruesa y vacuolas planas dispuestas en capas [6].

Incluso en el mismo animal, el tipo cambia entre pelos gruesos y finos. En leopardos, los pelos gruesos son mosaicos y los finos tienen forma de pétalos rombos; en nutrias, tanto los pelos gruesos como los finos son lanceolados (forma de lanza) [4]. Las escamas parecen "etiquetas de nombre" del animal, pero para leerlas hay que mirar también el tipo de pelo. ¿Son útiles estas escamas para algo más que buscar dueños?

4. Por qué se encogen los suéteres de lana al lavarlos: la dirección de las escamas

Se cree que el encogimiento irreversible de un suéter de lana tras el lavado se debe a las escamas (escamas) en la superficie de la lana. Debido a estas escamas, la fricción cambia según la dirección en que se mueve el pelo, lo cual se llama fricción anisotrópica. Como resultado, las fibras se enredan; esta es la idea general [7].

Mirando con más detalle, el afieltrado es el fenómeno por el cual las fibras se mueven constantemente hacia la base y se enredan. La causa es la diferencia de fricción debida a la dirección (DFE); se dice que sin esta diferencia no ocurre el afieltrado [8].

Para prevenir el afieltrado de la lana, existen procesos antiretracción como tratar la superficie o cubrirla con resinas [7]. Entonces, ¿un pelo con escamas bajas debería ser menos propenso a encogerse?

5. Por qué las alpacas, con escamas bajas, no siempre resisten el afieltrado

En experimentos con fibras de alpaca, la altura de las escamas en fibras más gruesas de 19 micrómetros era de aproximadamente 0.4 micrómetros, cerca de la mitad de los 0.8 micrómetros de la lana. El número de bordes de escama por cada 100 micrómetros también era diferente: la lana tenía 4 y la alpaca más de 9, mostrando una estructura más fina [8].

La diferencia de fricción según la dirección también era menor en la alpaca (0.16 a 0.20) comparada con la lana (aproximadamente 0.40). En teoría, la alpaca debería ser menos propensa al afieltrado [8].

Sin embargo, en este experimento, la alpaca mostró resultados de afieltrado más fácil que la lana. No se pudo explicar solo por la diferencia de fricción; se informó que factores como la longitud de la fibra también influyeron [8]. Parece que la facilidad de encogimiento no se decide solo por la altura de las escamas.

Este resultado proviene del informe de un solo experimento. ¿Qué pasaría si se compararan otras fibras bajo las mismas condiciones? Ese es el punto siguiente que nos gustaría investigar.

Si quieres investigarlo tú mismo

Revisa las etiquetas de la ropa en casa y busca aquellas que digan lana (wool). Mirar también las instrucciones de lavado puede dar pistas sobre cómo prevenir el encogimiento. Pregunta en museos de ciencia o en las escuelas si es posible ver pelos ampliados con microscopio; si se ven las escamas depende del aumento y del tipo de pelo.

Fuentes

  1. Kimura et al., "Identificación de pelos mezclados en alimentos", Anuario del Instituto Metropolitano de Salud Pública de Tokio 51 (2000) https://www.tmiph.metro.tokyo.lg.jp/files/archive/issue/kenkyunenpo/nenpou51/51-33.pdf (Informe sobre la identificación de pelos en alimentos y la proporción de la médula.)
  2. Instituto Tecnológico Integrado de la Prefectura de Hiroshima, "Manual de análisis de cuerpos extraños 4-3 Pelo" https://www.pref.hiroshima.lg.jp/uploaded/attachment/682783.pdf (Manual que detalla el aumento necesario para observar y el método sumpu.)
  3. Ciudad de Saitama, Science Navi, "Observación del cabello" https://www.city.saitama.lg.jp/sciencenavi/tanoshimu/004/p062363.html (Explica la estructura de tres capas del pelo humano.)
  4. Amerasinghe, F. P., "Estructura e identificación de los pelos de los mamíferos de Sri Lanka", Ceylon Journal of Science (1983) https://dl.nsf.gov.lk/bitstreams/55e12b2c-4c41-4a83-a0d4-91740a0fa208/download (Describe los dos tipos de escamas, el caso de los murciélagos y ejemplos de leopardos y nutrias.)
  5. Kumar et al., Zoological Studies 55:25 (2016) https://zoolstud.sinica.edu.tw/Journals/55/55-25.html (Estudio sobre las escamas del pelo de 9 especies de murciélagos en India.)
  6. Instituto de Salud Pública de Yokohama, "Casos de identificación de pelos (gato)" https://www.city.yokohama.lg.jp/kenko-iryo-fukushi/kenko-iryo/eiken/eiseijoho/kujo/ibutsu/jirei-neko.html (Detalla las características microscópicas del pelo de gato.)
  7. Centro de Tecnología Industrial de la Prefectura de Ibaraki, Informe de investigación No. 22 (Shinozuka) https://www.itic.pref.ibaraki.jp/publication/doc/research/h5/N22P040.pdf (Explica el encogimiento de la lana y los tratamientos antiretracción.)
  8. Liu, X. & Wang, X., Textile Research Journal 77(12) (2007) https://www.alpacaconsultingusa.com/library/wang-comparativestudyonthe-2007.pdf (Estudio comparativo sobre el mecanismo del afieltrado en lana y alpaca.)