Abajo en Jungleland: Winging It Like a Pro

Las alas de un insecto parecen endebles, pero pueden batir la asombrosa velocidad de 250 veces por segundo, volando de una manera que los humanos solo pueden soñar.

Es asombroso cómo una criatura tan frágil como una mariposa, con sus alas delgadas como un tejido, puede emprender vuelos transcontinentales, de alguna manera soportando tormentas y vendavales en el camino.

Los hemos envidiado, probablemente desde el momento en que nos dimos cuenta de que podían volar y nosotros no; que ellos tenían alas y nosotros no. Y, para resumirlo, la madre naturaleza produjo dos diseños de alas y técnicas de vuelo completamente diferentes, aunque igualmente ingeniosos, para permitir que los insectos y las aves se elevaran por el aire de diferentes maneras. Aquí, veremos de qué están hechas las alas de los insectos y cómo funcionan.

Las alas de los insectos están hechas de dos capas de quitina, que es flexible, resistente y resistente, intercaladas, la misma sustancia de la que se compone el exoesqueleto de un insecto. Pueden ser iridiscentemente transparentes y relucientes como el celofán, como en las alas de las moscas y libélulas, o, de colores y estampados glamorosos, como en las mariposas. Se ven endebles y parecen tan frágiles mientras giran y giran, pero eso es solo una ilusión, ya que pueden latir 250 veces por segundo, girando y girando alrededor de su eje con cada latido, creando y soltando pequeños tornados (vórtices) furiosos a medida que avanzan. hacer. La resistencia estructural es proporcionada por un calado de venas (el patrón es único para cada especie de insecto) y, aunque la mayor parte del ala está muerta, hay algunas terminaciones nerviosas que están vivas y sensibles. En reposo, ni siquiera parecen alas típicas, ya que son superficies planas y planas. Pero una vez que se ponen en movimiento, adoptan la forma de perfiles aerodinámicos y proporcionan la sustentación necesaria para que lo que es esencialmente una criatura de aspecto menos aerodinámico despegue del suelo y vuele en el aire.

La mayoría de los insectos tienen un solo par de alas, aunque muchos comenzaron con dos pares. Algunos tradicionalistas antiguos como las libélulas todavía lo hacen. En el clan de los escarabajos, el par de alas anteriores evolucionó hasta convertirse en coloridas cubiertas de alas llamadas élitros, que se levantan cuando el insecto vuela. También contribuyen a un pequeño impulso. En otros, como las verdaderas moscas, las alas traseras evolucionaron hasta convertirse en botones rechonchos conocidos como haltres que proporcionan estabilidad en vuelo. Varios insectos de cuatro alas, como mariposas, abejas y avispas, enganchan o unen sus alas traseras y delanteras juntas mientras vuelan para que funcionen como un solo par. El vuelo de los insectos es extremadamente complejo y nos ha confundido durante mucho tiempo antes de que empezáramos a averiguarlo.

Quizás, la forma más sencilla de explicarlo es que los insectos vuelan de la misma manera que lo hacen los helicópteros: soplando aire por debajo y lejos de ellos, proporcionando así sustentación y propulsión. Mientras un helicóptero inclina su morro hacia abajo para lograr la combinación correcta de sustentación y propulsión (de modo que sus paletas estén inclinadas correctamente), el insecto lo logra girando sus alas alrededor de su eje como una figura de ocho durante cada batido de ala. Se requiere una gran cantidad de energía para hacer que estas pequeñas criaturas voluminosas y de piernas largas despeguen y vuelen, y esto es proporcionado por los enormes músculos del tórax del insecto. Aquí también funcionan dos sistemas diferentes.

Los insectos de cuatro alas, como las libélulas, tienen un par de músculos de vuelo por ala, que operan las alas directamente a través de un ingenioso mecanismo de bisagra: un músculo es responsable del movimiento ascendente y el otro del descendente. Los músculos se colocan verticalmente en el tórax, articulados a la base de las alas desde la parte superior. Como cada ala tiene su propio conjunto de músculos, puede batir independientemente de las demás, lo que permite al insecto realizar asombrosas maniobras de vuelo. Por otro lado, una libélula no puede batir sus alas más de unos 25 latidos por segundo, aunque esto no parece afectar su rendimiento aéreo en absoluto, y puede volar perfectamente cómodamente incluso con solo tres alas. Los insectos como las abejas y las avispas tienen dos pares de músculos de vuelo indirecto, que están conectados al tórax, horizontal y verticalmente, y sus alas están unidas a los lados del tórax. La contracción de los músculos verticales tira de la parte superior del tórax hacia abajo y hace que sus lados sobresalgan haciendo que las alas se muevan hacia arriba, y la contracción del músculo horizontal arquea el techo torácico hacia arriba y hace que las alas se muevan hacia abajo. El sistema está tan apalancado que un pequeño movimiento del tórax da como resultado un movimiento de ala relativamente grande y un mecanismo de clic sorprendente (como el encendido y apagado de un interruptor de luz eléctrica) que opera entre el tórax y las alas acelera la frecuencia de los batidos de las alas.

Un trozo único de tejido muscular hiperactivo llamado músculo fibrilar, que se contrae automáticamente después de ser estirado, asegura que el suministro de energía a las alas continúe mucho después de que se haya detenido el impulso del sistema nervioso central. Por lo tanto, los músculos pueden contraerse y relajarse mucho más rápido de lo que el sistema nervioso puede ordenarle, lo que permite frecuencias de batido de alas de 250 latidos por segundo. Además, hay varios otros músculos accesorios que permiten que las alas se retuerzan y giren, lo que permite que el insecto maniobre de manera tan deslumbrante, ¡y que una mosca aterrice boca abajo en el techo! Como la mayoría de los motores, los motores de vuelo de los insectos también necesitan calentarse antes de que puedan funcionar y algunos insectos pueden desconectar sus alas de sus músculos (o simplemente agitar sus alas) mientras vibran para que alcancen temperaturas de funcionamiento (entre 30ºC). y 40 grados Celsius). Esta es la razón por la que los insectos no suelen volar en los gélidos días de invierno.

Realmente es asombroso pensar en cómo una criatura tan frágil como una mariposa, con sus alas delgadas como un tejido, puede emprender vuelos transcontinentales, de alguna manera soportando tormentas y vendavales en el camino; Ya es bastante difícil imaginar cómo, con ese patrón de vuelo de yo-yo entrecortado, logra aterrizar con tanta precisión en una flor arrastrada por el viento (¡como aterrizar un helicóptero en un bote de concha de berberecho que se balancea!). O cómo esa molesta mosca doméstica evade fácilmente su matamoscas, se acerca descaradamente frente a su cara y hace cuatro volteretas hacia atrás antes de aterrizar boca abajo en el techo, una vez más.

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