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Descubren el secreto del pequeño escarabajo indestructible

Descubren el secreto de un escarabajo prácticamente indestructible

12 Noviembre, 2020

Muchas son las facultades de los insectos que los hacen ser uno de los grupos animales que han alcanzado mayor éxito evolutivo. Su fuerza, su resistencia o la capacidad de vivir en los ambientes más inhóspitos, han sido aspectos que han causado siempre asombro. No sólo eso, puesto que algunas de estas propiedades han servido como fuente de inspiración para la ciencia, así como para la creación y el desarrollo de innumerables avances tecnológicos. Y siguen siéndolo, ya que la investigación de estos pequeños artrópodos arroja continuamente importantes descubrimientos. En las zonas áridas de la costa occidental de Estados Unidos, habita un escarabajo no volador casi indestructible, puesto que puede resistir incluso a que un automóvil le pase por encima. Un grupo de científicos ha descubierto el secreto de esta impresionante cualidad.

El insecto, conocido como escarabajo diabólico acorazado (Phloeodes diabolicus), tiene dos formas básicas para eludir a sus potenciales depredadores. Por un lado, es capaz de hacerse el muerto de una forma muy convincente. Por otro, posee un exoesqueleto único, puesto que se trata de una de las estructuras más duras y resistentes al aplastamiento que se conocen a nivel biológico. Un grupo de investigadores de la Universidad de California (UCI), en la ciudad de Irvine, y de la Universidad de Purdue, en Indiana, han estudiado al escarabajo y han conseguido explicar cómo es posible que haya desarrollado estas capacidades. Los resultados han sido publicados en un artículo de la revista Nature.

El pequeño diablo acorazado es un escarabajo terrestre, diseñado no para ser liviano y rápido, sino para comportarse como un pequeño tanque, según lo describen los autores del estudio. Al no poder volar, la forma que tiene para escapar de sus depredadores es quedarse quieto y dejar que su formidable armadura lo proteja. Para descubrir cómo era posible este tipo de respuesta, el equipo de científicos probó primero los límites de esta cubierta protectora, caracterizando sus diversos componentes estructurales a través de técnicas de tomografía computarizada. Mediante el empleo de placas de acero compresivas, los investigadores descubrieron que el escarabajo puede resistir una fuerza aplicada de al menos unos 150 newtons, antes de que su exoesqueleto comience a fracturarse. Esto equivale a unas 39.000 veces su peso corporal. A escala humana es como si un hombre de unos 90 kilos llegara a soportar un peso de 3,5 millones de kilos.

La clave para esta dureza se encuentra en sus élitros, es decir, el primer par de alas presente en los escarabajos en forma de cubierta para proteger a las alas posteriores funcionales. En el caso del escarabajo acorazado, al no tener alas operativas, los élitros quedan unidos en una línea de sutura, de tal forma que son capaces de distribuir cualquier fuerza aplicada de manera más uniforme por todo su cuerpo. La cutícula de estos élitros, formada por quitina y una matriz proteica, contiene una concentración de proteína significativamente superior a la de otros escarabajos que sí pueden volar, lo que contribuye a aumentar su robustez. Además, la sutura entre ambos élitros posee una geometría que recuerda mucho a las piezas entrelazadas de un rompecabezas. Los investigadores descubrieron que entre la sutura y las hojas de interconexión de ese "puzle", se produce un proceso denominado delaminación o modo de fractura en capas, de tal forma que al deformarse se mitiga considerablemente el quiebre catastrófico del exoesqueleto.

Los resultados de la investigación podrían resolver múltiples problemas en ingeniería, como el de la unión de diferentes tipos de materiales sin limitar su capacidad para soportar cargas. Los autores han encontrado inspiración en este escarabajo incluso a la hora de diseñar broches o cierres mecánicos resistentes en las turbinas de los aviones. Un escarabajo, por tanto, con un diseño muy útil; que nos da pie a imaginar, a pesar de que no pertenezcan al mismo orden de insectos, lo aterrador que sería encontrarse con una cucaracha que tuviera las mismas cualidades y resistencia frente a los pisotones.