El documento describe las características del guepardo. El guepardo es el animal terrestre más rápido, capaz de alcanzar velocidades de hasta 115 km/h. Posee manchas únicas alrededor de los ojos que le permiten ver con precisión a pesar de la intensa luz solar y una cola larga que le provee equilibrio a altas velocidades. El documento también analiza estas características, explicando cómo la flexible espina dorsal y músculos del guepardo le permiten su explosiva aceleración, y cómo las man

1. DESAFÍOS DE LA
INGENIERÍA
Entrega Final Investigación Ser Vivo
Antonio Anuch Hott

2.  Ser vivo escogido: Guepardo Acinonyx Jubatus, también conocido como
Chita
 Reino: Animalia
 Filo: Chordata
 Clase: Mammalia
 Orden: Carnívoro
 Familia: Felinos
 Género: Acinonyx
Introducción
El guepardo o chita es el único miembro de la familia Acinonyx de los felinos. Es un carnívoro de
gran dimensión, que a simple vista puede confundirse con un leopardo por los colores y las manchas
de la piel, sin embargo, aunque está emparentado a otros felinos, el Guepardo es una especie propia.
Estos animales poseen manchas únicas en sus cuerpos, al igual que las huellas dactilares de una
persona. El guepardo se diferencia de otros felinos en muchos aspectos. Esta especie sacrifica la fuerza
característica de los grandes felinos por una impactante agilidad y velocidad, convirtiéndose así en el
cazador terrestre más rápido de la tierra; su carrera puede llegar a unos 115 km/h (pero debe
descansar aproximadamente 10 minutos después de cada carrera). Viven aproximadamente entre 10 y
12 años.
Ilustración 1: http://4.bp.blogspot.com/-znd-
Ilustración 2: http://blogs.elcorreo.com/el-navegante/files /2012/12/dd.jpg

3. Hábitat
El guepardo habita en África, Asia y en algunas áreas de Irán. Por lo general se encuentran en zonas
donde puedan camuflarse, es decir, en lugares donde exista hierba alta. El guepardo prefiere vivir en
llanuras sin grandes desniveles, para así poder utilizar su gran velocidad.
Descripción
Este felino logra una de longitud de cabeza a cola aproximada de 1.2 a 1.5 metros. La cola mide de 60
a 84 cm. El peso de los adultos es de 28 a 65 Kilogramos (60 a 140 libras) y su altura a la cruz es de 74 a
90 cm. En proporción al resto del cuerpo, el Guepardo tiene las patas más largas que cualquier otro
felino. Su cabeza es pequeña y su nariz grande, su cuerpo es delgado y estilizado. Es el único felino que
no tiene uñas retráctiles, pues sus patas se asemejan más a la de los canido (perros, zorros y lobos).
Esta particularidad los ayuda a mantener un mejor agarre a altas velocidades y a disminuir el ruido a la
hora de acechar a una presa.
Alimentación
Suelen cazar gacelas e impalas, aunque también atrapan crías de otros mamíferos de mayor tamaño,
como por ejemplo crías de ñus y cebras. Por lo general tienden a preferir a presas pequeñas, de menos
de 40 kg. Regularmente sus persecuciones duran menos de un minuto y en tramos de no más de 500
metros, ya que estas le suponen un enorme gasto de energía.
Amenazas Naturales
El Guepardo es una común presa de los felinos más grandes como el León y el Leopardo, pero sin
duda su mayor depredador es el hombre a través de la caza furtiva. Las hienas presentan un peligro
para sus crías. Los fuegos naturales causan grandes bajas en los cachorros también.
“El guepardo no puede rugir, a
diferencia de otros felinos del género
Panthera, sin embargo, emite un
sonido que puede confundirse con el
graznido de un pájaro.”
Ilustración 3: http://static.betazeta.com/www.veoverde.com/wp-
content/uploads/2012/06/rk44fkcfjl3c7jcpj9c3-660x350.jpg

4. En la primera entrega del trabajo de investigación sobre el guepardo presente tres
características de este, las cuales volveré a nombrar:
 El guepardo es el animal terrestre más veloz del mundo; corre a una velocidad máxima de entre
95 y 115 km/h (puede alcanzar los 95 km/h en tan sólo 3 segundos). Su aceleración es similar a
la de un Lamborghini o un Ferrari. Este gran felino es sumamente ágil cuando se mueve a gran
velocidad y es capaz de hacer giros rápidos e inesperados persiguiendo a su presa.
 En la parte de los lagrimales los guepardos poseen dos manchas negras, las cuales les sirven
para “bloquear” la luz del sol. Estas manchas también cumplen una segunda función y es hacer
que el guepardo parezca más agresivo, ya que por ser un animal velocista no tiene
características de luchador, razón por la cual el guepardo evita los pleitos con otros animales
más fuertes como leones o leopardos.
 Su cola puede llegar a medir la mitad de la longitud de su cuerpo. lo estabiliza como el alerón
trasero de un auto a altas velocidades. Además posee un cuello retráctil, que le permite
mantener la estabilidad visual a altas velocidades.
Ilustración 4: http://www.bankoboev.ru/images/MzI3MjUx/Bankoboev.Ru_gepard_v_pryzhke_na_peske.jpg

5. Análisis de las tres características:
1- Velocidad y Aceleración:
Más que la velocidad máxima que alcanza un guepardo en carrera, la clave del éxito de este
animal a la hora de cazar, es su capacidad de aceleración y desaceleración, y en su habilidad
para maniobrar a altas velocidades. El secreto de su explosiva aceleración está en su flexible
espina dorsal, la cual está rodeada por el 60 % de la musculatura del guepardo. La columna del
guepardo entrega la energía necesaria para encajar las piernas bajo su cuerpo (Actúa como un
resorte). La columna se expande y se contrae con tanta fuerza, que añade casi 75 cm extra a
cada zancada. Hay dos instantes durante la zancada en la que ninguna de las garras está en
contacto con el suelo; cuando las patas están totalmente extendidas, y cuando están
completamente contraídas bajo el cuerpo. Cada zancada del guepardo puede llegar a medir 8
metros. Más de la mitad de la masa corporal de un guepardo corresponde a músculos
locomotores, los cuales le entregan la capacidad de reducir su velocidad 15 km/h en una
zancada y recuperar 10 km/h en la zancada siguiente. Esta capacidad de frenado es muy
práctica para el animal, ya que a 100 km/h solo puede girar realizando curvas muy amplias
(aproximadamente de 50 metros de radio), pero si disminuye su velocidad a 20 km/h en un par
de zancadas, es capaz de realizar cambios bruscos de dirección (puede realizar curvas de
apenas 60 cm de radio).
“El guepardo tiene una capacidad de aceleración 4 veces superior a la de Usain Bolt”

6. La fuerza muscular desarrollada por un guepardo en plena aceleración alcanza los 100 watts
por kg de peso corporal, cifra cuatro veces superior a los 25 w/kg alcanzados por el deportista
jamaiquino. El guepardo posee un sistema circulatorio y respiratorio desarrollado para la
carrera. El corazón del guepardo, en proporción a su tamaño, es de mayor tamaño que
cualquier otro felino, esto le permite bombear la sangre con mucha fuerza hacia todo su
cuerpo. Además sus pulmones y fosas nasales son muy amplias para poder absorber en cada
inspiración más oxígeno. Las garras no retractiles como las de los demás felinos, le entregan
una adherencia a altas velocidades que les permite coger las curvas sin tener que frenar y
perder tiempo (actúan de manera similar a las zapatillas de clavos de los atletas).
2- Visión:
Las manchas en los ojos de los guepardos
(que van desde debajo de sus ojos, hasta la
comisura de su boca) permiten que estos
felinos logren ver con precisión independiente
de la intensidad de la luz solar. Estas manchas
absorben la luz evitando que esta refleje y nuble
su visión. Estas son de gran ayuda para estos
felinos, ya que a diferencia de la mayoría de los
depredadores de la sabana, los guepardos están
acostumbrados a cazar en las horas del
mediodía (Momento del día de mayor
intensidad luminosa). Esto se debe a que a esa
hora, animales de mayor envergadura o fuerza
(como la hiena, el babuino o incluso el león o
el leopardo) duermen y así evita que estos le
roben las presas que caza( El guepardo rara vez
pelea por su comida, ya que posee una
mandíbula débil y dientes cortos) . Este
mecanismo actúa de forma muy similar a como actúan las manchas de pintura que se colocan
los jugadores de rugby o de futbol cuando juegan partidos a medio día. Es importante destacar
el hecho de que un guepardo tiene una visión similar a la de una persona que está utilizando
binoculares (eso si con un Angulo de visión de aproximadamente 200 grados), razón por la cual
generalmente se encuentra encima de árboles observando posibles víctimas desde la distancia
(Los guepardos pueden ver con precisión a una distancia aproximada de 4 km).

7. Otra ventaja que le proporcionan estas manchas es que hacen que el guepardo tenga una
expresión más agresiva lo que hace que animales como las hienas se sientan intimidados (es
algo similar a lo que hacían los nativos de Estados unidos cuando se colocaban pintura en la
cara para atemorizar a los colonos).
3- La cola y el equilibrio
La cola del guepardo es tanto o más importante para su agilidad y equilibrio que sus
garras. Esta cola de aproximadamente 70 cm es muy musculosa y larga. Cuando el chita va a
altas velocidades esta actúa de forma similar a como funciona el timón de un barco. Cuando el
guepardo quiere girar hacia una dirección, mueve su cola en el sentido contrario, es decir, si va
a doblar hacia la derecha su cola se mueve hacia la izquierda.
Otra razón por la cual el guepardo logra mantener el equilibrio y la visión a altas
velocidades es su cuello, el cual está conectado a través de un ligamento elástico con la
columna. Esta característica le proporciona al guepardo estabilidad óptica, debido a que
independiente de la velocidad a la que vaya su cabeza y cuello se mantienen firmes y rectos.
Ilustración 5:http://cdn.20minutos.es/img/2005/02/04/17464.jpg

8. Contextos del ser humano en los cuales las características del ser vivo
anteriormente presentadas son pertinentes:
1) La forma en la que el guepardo logra su increíble velocidad y aceleración ha sido materia de
estudio y de investigación de diversos grupos de científicos e ingenieros, que buscan inspirarse e
imitar la fisionomía del guepardo, para así lograr beneficios para el hombre.
Diversos laboratorios están diseñando prototipos de robots y máquinas basados en la
biomímesis del guepardo, es decir, buscan capturar la anatomía y los movimientos del guepardo y
adaptarlos a una máquina. Robots como estos buscan ser usados en el futuro como parte de equipos
de búsqueda, rescate y exploración de áreas en las que los humanos tienen dificultades para acceder.
Un ejemplo de estos robots es el Cheetah-cub, proyecto desarrollado por el Laboratorio suizo
EPFL Biorobotics (Biorob). El objetivo de sus creadores era imitar fielmente la morfología de los
guepardos; Rápido, Ágil y liviano. El Cheetah-club es capaz de recorrer casi siete veces su longitud
por segundo. El punto fuerte del diseño está en sus piernas, las cuales imitan fielmente a las del
guepardo, es decir, duplican con fidelidad las proporciones y la forma en que estas se contraen y
extienden. Otras ventajas de este robot son su peso (tan solo un kilo) lo que lo hace fácilmente
transportable y la capacidad que tiene para
moverse sobre terrenos irregular. Una de
las limitaciones que han tenido los
científicos para poder lograr la velocidad del
guepardo, es lograr desarrollar una espina
dorsal flexible como la de estos animales.
Otro desafío que ha tenido el equipo de
científicos es lograr la eficiencia energética
de estos felinos, ya que los motores
eléctricos que utilizan consumen muchísima
energía, razón por la cual estos robots no
tienen la autonomía necesaria para realizar
largas operaciones en terreno.
Ilustración 6: http://www.tecnogeek.com/images/notas14/cheetah-cub-confc.jpg

9. Una empresa de robótica norteamericana llamada “Boston Dynamics”, financiada por la
Agencia Estadounidense de Desarrollo de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA), desarrollo un
novedoso diseño de robot guepardo llamado “Cheetah”. Este robot es capaz de correr a
aproximadamente 29 km/h en una cinta
transportadora. Lo interesante de este
diseño es que logra imitar la espalda
flexible del felino, razón por la cual logra
una velocidad considerablemente
superior a la del Cheetah-cub (Aunque
claramente menor a los 120 kilómetros
por hora de los guepardos de carne y
hueso). La agencia busca que su robot sea
capaz de asistir a los soldados en
misiones terrestres y además desactivar
bombas o explosivos.
Diversas empresas de automóviles o motocicletas están imitando la forma estilizada y
alargada del guepardo a la hora de diseñar sus nuevos modelos. Esto debido a la alta estabilidad que
logra el guepardo en sus giros debido a sus garras y principalmente a su larga cola que actúa como
timón. Un ejemplo es el prototipo de moto Ducati Cheetah Diavel y la nueva línea de Mazda, la cual
busca imitar la expresión agresiva de los guepardos.
Ilustración 8” La parrilla del Mazda CX-5 fue diseñada siguiendo las líneas de la cara de
un guepardo, según sus creadores.”
Ilustración 7:http://i1.ytimg.com/vi/wE3fmFTtP9g/maxresdefault.jpg

10. 2) La forma en que los guepardos se protegen del sol es muy simple y fácil de aplicar en seres
humanos. Los guepardos logran ver bien independiente de la intensidad de la luz gracias a las
manchas negras que tienen alrededor de los ojos, las cuales como ya dije anteriormente absorben la
luz solar, evitando así que el reflejo de esta
obstaculice su visión. Bastaría con que nos
pintemos negro debajo de nuestros ojos para
poder ver mejor en los días de mucho sol. De
hecho los jugadores de rugby, fútbol y voleibol
playa así como los cazadores se pintan negro o
azul debajo de sus ojos para que la luz solar no
los moleste e interfiera en sus acciones.
3) La empresa Ossur Flex-Foot® que se encarga de producir prótesis de piernas para atletas con
discapacidades físicas, como las que utilizó el atleta Sud africano Óscar Pistorius en las olimpiadas de
Pekin 2008, basa sus diseños en las piernas traseras del guepardo (90% de los atletas con alguna
mutilación las utilizan). Las prótesis que están creadas a partir de fibra de carbono, buscan imitar el
efecto resorte de las pisadas del guepardo. Es tal el efecto que estas prótesis logran, que la
federación de atletismo estableció que estas prótesis le dan a los deportistas discapacitados una
ventaja injusta sobre los atletas que no
padecen ninguna discapacidad. De hecho
estudios científicos establecieron que estas
prótesis logran una capacidad de rebote de un
90%, versus a un 60% de una pierna, además
se logra un aumento de la velocidad de entre
un 15% y 20%. Un dato interesante es que las
zapatillas de clavo usada por los atletas actúan
del mismo modo que las garras no retráctiles
de los guepardos.
Ilustración
9:http://www.quo.es/var/quo/storage/images/ciencia/hombre/pistorius_y_otros
_heroes/01protesis/617678-1-esl-ES/01protesis_ampliacion.jpg

11. 4) Toda estructura motorizada manejada por un ser humano que se desplaza a
altas velocidades, requiere un punto estable que permita al conductor mantener una
visión clara del panorama al que se enfrenta. La mayoría de los medios de transporte
terrestres que se desplazan a más de 50 km/h poseen un sistema de amortiguación que
permite satisfacer este requerimiento. El sistema de estabilidad óptica del guepardo, es
decir, su cuello unido a través de ligamentos elásticos a su espina dorsal, actúa de forma
similar al sistema de amortiguación de un auto. Se podría estudiar la elasticidad y
funcionamiento de estos ligamentos, para hacer más simple y eficiente los mecanismos
de amortiguación de los vehículos.
Bibliografía:
http://almacosta.wordpress.com/2013/06/20/el-guepardo-cuatro-veces-mas-potente-que-usain-bolt/,
http://www.elmundo.es/elmundo/2012/03/06/ciencia/1331057187.html,
http://blogsdelagente.com/blogfiles/marce/guepardos.jpg,
http://www.botanical-online.com/animales/guepardo.htm,
http://resolviendolaincognita.blogspot.com/2012/09/los-guepardos-las-maquinas-de-correr-de.html
http://www.planetacurioso.com/2012/09/21/10-curiosidades-sobre-el-guepardo/
http://www.documentalesgratis.es/guepardo-yo-depredador/
http://www.guepardopedia.com/anatomia-guepardo/
http://www.netambulo.com/wp-content/uploads/2013/12/velocidad-hombre-vs-animales.jpg
http://cdn.20minutos.es/img/2005/02/04/17464.jpg
http://www.neoteo.com/wildcat-asi-se-mueve-el-guepardo-robotico-de-darpa/
http://tecnoloogiacomunicacionsociedad.edublogs.org/2013/10/02/cheetah-diavel-juan-jose-villegas-
m/
http://biorob.epfl.ch/cheetah