¿Puede un sistema locomotor biológico evolucionado naturalmente desarrollar, de alguna manera, una rueda? ¿Puede la evolución “inventar” la rueda?

En un sentido importante, la evolución ya ha producido la “rueda”.

Sin embargo, para explicar esto, primero tenemos que buscar el aspecto crucial que mejor define una rueda.

Muchos llegarían a la conclusión de que una forma cilíndrica es la característica definitoria. Pero no lo es. Porque eso simplemente da un rodillo.

La característica clave de una rueda es en realidad el eje . Y los ejes han evolucionado en muchas ocasiones. Incluso las primeras instancias de biología de vida libre probablemente incluyeron una bomba ATP para la quimiosmosis en sus membranas celulares. Un mecanismo rotativo con un eje molecular.

Ese no se usa para la locomoción , por supuesto, pero el motor equipado con eje que impulsa el flagelo bacteriano definitivamente lo es.

Por lo tanto, el eje y también el rodillo simple están ciertamente dentro de la caja de trucos de la naturaleza y si hubiera habido suficiente presión de selección para una rueda análoga a las utilizadas en nuestros vehículos, posiblemente podría haber sucedido.

Sin embargo, la cuestión es que el terreno original en nuestro planeta rara vez es plano. Suele ser muy irregular. Y para esto las piernas son una opción mucho mejor. La rueda es casi tan útil como las proverbiales “tetas en un toro” y, como tal, no están sujetas a ninguna presión de selección.

Solo cuando se casa con superficies más planas, como la carretera y el ferrocarril, la rueda del tipo que conocemos y amamos cobra importancia. Y eso también ha evolucionado “naturalmente”. Pero no en la fase biológica. Es parte de la evolución de la tecnología que ocurre en la imaginación colectiva de los simios sin hocico.

Asegúrese de consultar mi último libro “The Intricacy Generator: Pushing Chemistry and Geometry Uphill” para obtener más información sobre estos temas.

Otras dos respuestas (al momento de escribir) ya han discutido los flagelos bacterianos, por lo que lo descuidaré.

Sospecho que la intención de la pregunta es algo similar a “¿por qué no hay organismos macroscópicos con apéndices en forma de rueda”?

La respuesta es bastante simple. A pesar de ser promocionado como el más fundamental de los inventos humanos, la rueda es un estúpido modo de transporte . Biológicamente hablando, de todos modos.

  1. Suponiendo que hubiera un animal con ruedas en lugar de patas, ¿qué tan efectivamente podría usarlos? Las ruedas solo son efectivas en superficies planas y sólidas, que son raras en la naturaleza. La invención de los “caminos” lógicamente tenía que preceder a la invención de la rueda.
  2. Suponiendo que hubiera abundantes “caminos” en la naturaleza, ¿cómo lidiaría una rueda biológicamente formada con la tracción? Los bordes de la rueda deben a) mantener un alto coeficiente de fricción con una variedad de superficies, b) ser resistentes al calor para alcanzar velocidades por encima de un umbral bastante bajo yc) ser resistentes al desgaste extremadamente rápido y regenerarse rápidamente. El costo de material y energía para mantener dicho apéndice es simplemente poco práctico.
  3. Suponiendo que se haya tratado todo lo anterior, ¿qué pasa con el eje? Para que algo gire libremente, debe estar físicamente separado del cuerpo principal. ¿Cómo llegarían los nutrientes al sistema de rueda y eje?

Aquí hay una discusión general sobre el tema. Para más detalles ir a las referencias. Locomoción rotativa en sistemas vivos – Wikipedia

“El único ejemplo conocido de una” rueda “biológica —un sistema capaz de proporcionar un par propulsor continuo alrededor de un cuerpo fijo— es el flagelo, una cola en forma de sacacorchos utilizada por los procariotas unicelulares para la propulsión”

Jared M. Diamond tiene un buen artículo popular al respecto. (1983) Por qué los animales corren con patas, no con ruedas.

La biología de la rueda

http://www.jareddiamond.org/Jare… ..

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