Hallan chinches que lanzan sus heces a distancias inimaginables
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.
“Este insecto
tiene un resorte como la palanca de una catapulta, y lanza gotas de excrementos
a gran velocidad”, según 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.
Challita
replica en su laboratorio cómo funciona la física de la microgota, con cámaras
especiales y en una superficie antiadherente.
“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.
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