El vuelo de los escarabajos

 Un coleóptero de tamaño milimétrico pone en cuestión nuestras ideas sobre la mecánica de vuelo de los insectos.

Cuando hablamos del vuelo de los insectos, suele cumplirse que, cuanto más grande, mejor. Conforme disminuye la superficie alar, la fricción del aire sobrepasa la potencia de vuelo: por eso las libélulas planean, mientras que las moscas baten las alas con rapidez. Pero un escarabajo del tamaño de un grano de arena parece desmentir esta máxima.

El escarabajo de ala emplumada (Paratuposa placentis), que mide menos de medio milímetro de largo, es más pequeño que algunas amebas unicelulares. A esa escala, el aire resulta tan espeso como un jarabe, de modo que se creía que estos coleópteros simplemente iban allá donde los llevara el viento. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en Nature revela que se sirven de unas livianas alas para alcanzar velocidades y aceleraciones similares a las de especies tres veces más grandes.

Como sugiere su nombre, esos escarabajos disponen de unas alas provistas de «flecos», que recuerdan a plumas. Esos apéndices porosos son ligeros y producen menos fricción que las típicas alas membranosas de las moscas, lo que ayuda al escarabajo a generar sustentación. Según los autores del estudio, varios linajes de insectos, incluidas las avispas parasitarias, han desarrollado alas similares al disminuir de tamaño. Pero los coleópteros del estudio usan una estrategia hasta ahora desconocida para lograr su notable capacidad de vuelo.

En 2017, los investigadores recogieron escarabajos de ala emplumada presentes en los hongos de una selva vietnamita. Para documentar los patrones de vuelo de los insectos, los encerraron en una cámara transparente y los filmaron con dos cámaras de alta velocidad, a casi4000 fotogramas por segundo, mientras los sometían a una batería de pruebas. Luego usaron las grabaciones para construir modelos tridimensionales del diminuto escarabajo y determinar su aerodinámica.

El equipo descubrió que, en vez de batir las alas arriba y abajo, estos escarabajos las mueven describiendo un singular patrón en forma de ocho, de acuerdo con el coautor del estudio Dmitry Kolomenskiy, físico experto en mecánica de fluidos del Instituto Skolkovo de Ciencia y Tecnología de Moscú. Una vez que se despliegan y separan de los élitros protectores, las alas se desplazan a la par hasta juntarse tanto delante como detrás del insecto. Kolomenskiy señala que el movimiento recuerda a una versión extrema de las brazadas de estilo mariposa. Los élitros estabilizan el escarabajo e impiden que gire sobre sí mismo al batir las alas.

El parecido con la natación intriga especialmente a Arvind Santhanakrishnan, ingeniero mecánico que estudia la aerodinámica de los insectos en la Universidad Estatal de Oklahoma. «Esa manera de impulsarse se suele observar en pequeños crustáceos acuáticos, como las pulgas de agua», comenta Santhanakrishnan, quien no participó en el estudio. «Fue bastante sorprendente descubrir que los diminutos escarabajos de ala emplumada emplean una estrategia similar para generar sustentación.»

Kolomenskiy y sus colaboradores pretenden explicar los patrones de vuelo de otros insectos igual de minúsculos. Y apuntan que su hallazgo podría influir en el modo en que los ingenieros reducen el tamaño de los dispositivos de vuelo, aunque Kolomenskiy admite que se precisaría una proeza técnica para que un dron se acercara a las dimensiones del escarabajo de ala emplumada. «Es probable que no lleguen a ser tan pequeños», concluye. «Pero hay que estudiarlo.»