Científicos adiestran a una araña para saltar por primera vez
La pequeña atleta «Kim» les ha permitido desvelar algunos secretos del salto de estos depredadores
Esta atleta salida de la naturaleza se llama «Kim». Mide apenas 15 mm y pesa 150 mg. Es una araña diminuta, pero tiene unas capacidades físicas increíbles que para sí quisieran los saltadores olímpicos. Un equipo de científicos la ha entrenado con éxito para saltar diferentes distancias y alturas. Es la primera vez que se hace algo parecido y, más allá de la anécdota, la preparación ha servido para descubrir los secretos de caza de algunas de estas especies depredadoras.
Según los investigadores de la británica Universidad de Manchester, el estudio, publicado en la revista Nature Scientific Reports, es el más avanzado de su tipo hasta la fecha y el primero en utilizar tomografía 3D y cámaras de alta velocidad y alta resolución para registrar, monitorear y analizar el movimiento y el comportamiento de una araña.
El objetivo de la investigación es responder a la pregunta de por qué la anatomía y el comportamiento de las arañas saltarinas evolucionaron de la manera en que lo hicieron y, en segundo lugar, utilizar esta mejor comprensión de las arañas para imaginar una nueva clase de microrobots ágiles que actualmente son impensables utilizando las tecnologías de las ingeniería actual.
«El objetivo del presente trabajo es la extraordinaria capacidad de salto de estas arañas. Una araña saltadora puede saltar hasta seis veces su longitud corporal. Lo mejor que puede lograr un ser humano es de aproximadamente 1,5 veces la longitud de su cuerpo. La fuerza en las piernas en el despegue puede ser hasta 5 veces el peso de la araña, esto es increíble y si podemos entender esta biomecánica podemos aplicarlos a otras áreas de investigación», explica Mostafa Nabawy, autor principal del estudio.
Los investigadores entrenaron a la hembra «Kim» para saltar diferentes alturas y distancias entre dos plataformas artificiales en un entorno de laboratorio. «Kim» pertenece a una especie de arácnido saltador conocido como Phidippus regius , cuyo hábitat natural son los campos y los bosques. Como dieta, se le proporcionó una langosta (el insecto, nada de lujos) por semana. Después, el equipo grabó los saltos utilizando cámaras de velocidad ultra alta y usó tomografías micro de alta resolución para crear un modelo en 3D de las patas y la estructura del cuerpo de la araña con un detalle sin precedentes.
Los resultados muestran que esta especie particular de araña usa diferentes estrategias de salto dependiendo del desafío que se le presenta. Por ejemplo, para saltar distancias más cortas, «Kim» optó por una trayectoria más rápida y más baja que consume más energía, pero minimiza el tiempo de vuelo. Esto hace que el salto sea más preciso y más efectivo para capturar a su presa. Pero, si nuestra deportista salta una distancia más larga o hacia una plataforma elevada, tal vez para atravesar terrenos abruptos, lo hace de manera más eficiente para reducir la cantidad de energía utilizada. Como curiosidad, la araña mostró más confianza en los altos hacia abajo que hacia arriba.
Los insectos y las arañas saltan de diferentes maneras (no te pierdas la araña acróbata) , ya sea mediante un mecanismo similar a un muelle, fuerzas musculares directas o usando presión de fluido interna.
Los científicos saben desde hace más de 50 años que las arañas usan presión hidráulica interna para extender sus patas, pero lo que no se sabe es si eso se usa activamente para mejorar o reemplazar la fuerza muscular cuando las arañas saltan. «Nuestros resultados sugieren que, aunque 'Kim' puede mover sus patas hidráulicamente, no necesita la energía adicional de la hidráulica para lograr su extraordinario rendimiento de salto. Por lo tanto, el papel del movimiento hidráulico en las arañas sigue siendo una pregunta abierta», señala Bill Crowther, coautor del estudio. Lo que está claro es que «Kim» está hecha una auténtica atleta.
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