Descubren por qué pueden volar tan rápido, unos minúsculos escarabajos

11 Febrero, 2022

La capacidad de volar es uno de los grandes logros que han alcanzado determinados organismos como las aves o los murciélagos. No nos referimos al planeo, que también presentan algunos anfibios, reptiles o mamíferos, sino al vuelo propiamente dicho. Una capacidad, muy costosa desde el punto de vista energético, pero que permite aumentar sustancialmente las posibilidades de dispersión y colonización de territorios. Existe otro grupo de animales que también ha podido desarrollar esta cualidad de una forma realmente eficaz, nos referimos a los insectos. Por lo general, dentro de estos artrópodos, se cumple la regla de que, para poder volar, los insectos deben poseer un tamaño determinado. Se pensaba que, a mayor tamaño, mayor capacidad de vuelo. Sin embargo, existen unos minúsculos escarabajos que pasan totalmente desaparecidos, pero cuyas habilidades para volar, rompen claramente con este patrón y resultan todo un enigma para los expertos. Hasta ahora.

El escarabajo de alas emplumadas (Paratuposa placentis), perteneciente a la Familia Ptiliidae, es un coleóptero diminuto, puesto que sólo alcanza el medio milímetro de longitud, equiparable al tamaño de algunos protistas unicelulares como las amebas. Los escarabajos de esta Familia se caracterizan, como indica su nombre, por poseer alas muy estrechas y rodeadas de pelos o flecos. Debido a su pequeño tamaño, su alimento principal son las esporas de hongos, pudiendo localizarse así sobre madera podrida, materia vegetal en descomposición, estiércol, hormigueros, nidos de pájaros, sótanos con humedad, etc. Atendiendo a esta descripción, resulta difícil imaginar que presenten una gran capacidad para volar, puesto que es fácilmente imaginarlos siendo arrastrados por una leve brisa. Sin embargo, los individuos de P. placentis pueden alcanzar volando velocidades y aceleraciones equiparables a otros insectos que triplican su tamaño. Algo que, como hemos mencionado, tenía intrigados a los entomólogos; hasta que un estudio ha revelado los secretos de este insignificante insecto. Los resultados han sido publicados en un artículo de la revista Nature.

Para analizar la sorprendente capacidad de vuelo del escarabajo, los investigadores crearon un modelo experimental morfológico basado en datos obtenidos mediante mediciones de microscopía de luz, confocal y electrónica. También se diseñó un modelo cinemático, utilizando videografía sincronizada de alta velocidad y un modelo dinámico, mediante métodos computacionales de mecánica de sólidos y de fluidos. La combinación de dichos modelos ofreció una visión completa sobre cómo funcionan las alas de P. placentis. Lo primero que llama la atención es que estos escarabajos presentan alas erizadas, en lugar de alas membranosas. Estas alas erizadas están compuestas de un peciolo, una hoja de ala estrecha y una franja de sedas o cerdas, cubiertas con excreciones secundarias. Las alas erizadas reducen considerablemente su masa, en comparación con una arquitectura membranosa, al tiempo que mantienen las propiedades aerodinámicas necesarias. Pero lo verdaderamente asombroso radica en sus peculiares movimientos. El escarabajo tiene un ciclo de aleteo de dos golpes medios de potencia que produce una gran fuerza hacia arriba, seguido de dos golpes lentos de recuperación que producen una fuerza hacia abajo más pequeña. Por otro lado, los élitros, es decir, el primer par de alas rígido que caracteriza a los coleópteros, actúan como frenos para detener las oscilaciones excesivas que los citados ciclos de aleteo pueden generar. Todo ello puede apreciarse perfectamente en unos llamativos videos publicados por la revista Nature.

Este mecanismo desarrollado por P. placentis y que aparece también en otros de estos escarabajos miniatura, mejora la distribución temporal de requisitos de potencia mecánica muscular, ayudando a mantener un rendimiento aéreo adecuado a un tamaño corporal extremadamente pequeño. Como casi siempre ocurre con este tipo de estudios, sus autores no se limitan a revelar cómo vuelan estos escarabajos, sino que proponen a estos insectos como modelo de inspiración para la fabricación de nuevas generaciones de drones, cada vez más pequeños.