| La escala en el mundo de los insectos es vital
para su funcionamiento, tanto que incluso determina su vida,
aunque la lógica en el plano diminuto de estos animales puede
sonar contraintuitiva en el día a día humano. Pero al estudiarlos,
su física revela mecanismos fascinantes. Por ejemplo, que unas
chinches hayan conseguido controlar sus propios excrementos,
lanzándolos en singulares gotas, que catapultan a velocidades
increíbles lo más lejos posible de donde se alimentan. Es una
adaptación que permite a estos insectos saltahojas optimizar
recursos: logran que el nutriente obtenido sea más rico que
el coste de conseguirlo, y además resulta en una estrategia
para conservar energía y mantener alejados a los depredadores.
Un estudio, que se publica hoy en la revista Nature Communications,
se centra en la forma en que estos insectos (cicadélicos) han
conseguido dar con este modelo perfeccionado de “superpropulsión”
de heces, hasta el punto de que los ingenieros que lo estudian
lo celebran como el método “óptimo”. El investigador principal
del estudio, Elio Challita, detalla cómo los insectos saltahojas
utilizan la superpropulsión de gotas para eliminar grandes volúmenes
de sus desechos, “hasta 300 veces su propio peso corporal al
día”, frente al 2,5% de los seres humanos. Para el científico,
del Instituto Tecnológico de Georgia, en Atlanta (Estados Unidos),
lo sorprendente es el proceso: las chinches obtienen energía
de fuentes de mala calidad de la planta, savia de árboles y
raíces, donde “solo un 5% de lo que consumen les resulta útil
nutritivamente”.
Que sean capaces de sobrevivir con esta dieta es como conseguir
líquido en medio de un desierto, apunta Saad Bhamla, coautor
y director del laboratorio especializado en insectos de la
misma universidad norteamericana: “Estos insectos milimétricos
emplean grandes músculos de succión en su cabeza, un aparato
hiperdesarrollado, para extraer y filtrar monumentales volúmenes
de líquido vegetal, y también un sistema digestivo eficaz
para expulsarlo”. Para el investigador, estos insectos son
ingenieros natos, ya que con su estrategia “realmente resuelven
un complejo problema de bioquímica, conservar energía, y eso
es fascinante”. En el trabajo apuntan a una ecuación: la energía
que requiere extraer comida debe salir a cuenta, gastar menos
de la que obtiene.
Los insectos estudiados han conseguido dominar
la física de la tensión superficial como los mejores científicos
de élite, detalla Challita con asombro: “Consumen nutrientes
y luego los expulsan, no en chorro como otros animales mayores,
sino en gotas, ya que les resulta más rentable energéticamente,
requiere menos esfuerzo”. El autor describe que, a la escala
de estas chinches, las gotas de agua son compactas, como se
puede ver en las películas de animación de 1998 Antz: Hormigaz
(DreamWorks) o Bichos, una aventura en miniatura (Pixar),
similares a “una pelota de plástico”, que se balancea y deforma,
que posee su propia energía. La investigación destaca cómo
los insectos son capaces dominar con su ano la energía que
posee la gota al tensionarse; la genera, la excreta y la lanza
como una pelota de béisbol, aprovechándose de su potencial
para llegar más lejos.
En las propias palabras de los científicos:
“Superpropulsan sus heces”. Bhamla traza un símil con una
pelota de vóleibol que se dirige hacia alguien y la aprovecha
para lanzarla todavía más lejos. Challita ahonda: “Nos dimos
cuenta de que este insecto había desarrollado un resorte y
una palanca como una catapulta, y que podía usar esas herramientas
para lanzar gotas de orina repetidamente a grandes velocidades”.
Una catapulta que acelera su proyectil a 40Gs, diez veces
más que los coches de carreras, para lanzarlo a varios cuerpos
de distancia. Los investigadores reconocen que nunca han medido
la longitud máxima a la que pueden disparar esas gotas.
-and-Elio.jpg)
Saad Bhamla (izq) y Elio Challita.
Esta secreción tiene unas características especiales:
es pegajosa, pero a la vez que el insecto se puede deshacer
de ella, y en la proporción exacta que necesita para poder
manipularla. Los autores creen que este conocimiento resultará
útil para el diseño de estructuras autolimpiables, regadío
de precisión y motores robóticos blandos inspirados en insectos.
¿Por qué estudiar algo tan aparentemente irrelevante como
las heces de los insectos? Los autores de la investigación
explican que, pese a que puedan parecer inofensivas, un enjambre
de chinches miccionando simultáneamente es peligroso para
las cosechas, como las de vino en California, donde trabaja
otro de los integrantes del equipo. Bhamla abunda: “Lo que
no entendemos es que nadie más esté fascinado, ¿cómo no pueden
resultarles increíbles los insectos a todo el mundo?”. “Lo
más mundano puede ser maravilloso”, reflexiona en voz alta
el autor durante la charla TED ligada a la investigación.
“En el mundo animal no hay diseño, hablamos
de evolución”, precisa José Luis Maestro Garriga, del Instituto
de Biología Evolutiva UPF-CSIC en Barcelona, que no ha participado
en este trabajo. El entomólogo, especializado en cucarachas,
detalla cómo la investigación apunta a la capacidad evolutiva
de estas chinches para que sobrevivan en un nicho ecológico:
“Están sorprendentemente bien adaptadas, los insectos viven
con los recursos que consiguen”. La biodiversidad de los insectos
es casi infinita. Se han descrito un millón de especies, aunque
se calcula que aproximadamente existen 3 o 4 veces más. Es
una riqueza que además esconde “un éxito evolutivo”, celebra
Maestro, “porque todas estas especies han desarrollado su
propia manera de adaptarse a su entorno”. La pérdida de biodiversidad,
para el investigador, no solo es una tragedia para el patrimonio
natural del mundo, sino que además es un desastre para el
conocimiento científico.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|
