Las diminutas arañas saltadoras de Australia pueden soportar una fuerza g superior a la de un piloto de caza
Además de esperar inmóviles a las presas en sus telarañas, las arañas también pueden saltar. Y algunas lo hacen de forma sorprendente. De hecho, las arañas saltadoras australianas consiguen saltar a gran velocidad y durante largas distancias con gran precisión, experimentando una fuerza g (es decir, la fuerza de aceleración que actúa sobre un cuerpo) incluso superior a la que puede soportar un piloto de aviones caza. Así lo han demostrado investigadores de la Universidad Macquarie de Sydney, que en su estudio han examinado la biomecánica que subyace a los saltos de estos animales únicos. Este descubrimiento, publicado en el Journal of Experimental Biology, podría tener también interesantes implicaciones en el mundo de la robótica.
La física del salto de las arañas
Las arañas saltadoras, recordémoslo brevemente, se mueven utilizando una combinación de presión hidráulica y acción muscular. Aunque tienen músculos flexores en las patas, carecen de músculos extensores, necesarios para la extensión y, por lo tanto, para el salto. Por ello, utilizan un sistema de locomoción semihidráulico: antes de saltar, contraen los músculos del cefalotórax para empujar la hemolinfa (comparable a nuestra sangre), que a su vez crea la presión suficiente para que las patas se extiendan rápidamente. Cuando las arañas liberan la presión, las patas saltan hacia delante, impulsándolas poderosamente en el aire.
Arañas saltadoras
Las arañas saltadoras examinadas en el nuevo estudio pertenecen a la especie Maratus splendens y se caracterizan por un marcado dimorfismo sexual (las hembras son muy diferentes de los machos). «Estas arañas son tan pequeñas que se podrían poner cuatro o cinco en la uña del pulgar», explica Ajay Narendra, autor principal del estudio. «Los machos pesan solo dos miligramos, una de las arañas saltadoras más ligeras que se conocen, mientras que las hembras son seis veces más pesadas». Esto se debe a que las hembras, de color uniforme, tienen que acumular recursos para la producción de huevos, mientras que los machos son mucho más pequeños y tienen espléndidos colores brillantes.
El papel de las patas
En el nuevo estudio, los investigadores colocaron varios ejemplares machos y hembras en una plataforma de lanzamiento horizontal, situando una plataforma de aterrizaje vertical a 4 centímetros por delante de ellos. Utilizando una cámara de alta velocidad (de unos 5,000 fotogramas por segundo), los investigadores filmaron los saltos de las arañas y pudieron reconstruir su trayectoria y así determinar la contribución de las distintas patas. En concreto, descubrieron que el tercer y cuarto par de patas desempeñan un papel clave: cuando las arañas levantan los dos primeros pares de patas, extendiéndolos hacia delante, el cuarto par abandona la plataforma de lanzamiento seguido unos milisegundos después por el tercer par, el par de patas propulsoras y el último en despegarse del suelo. También se sabe que este tiene otra función. «El tercer par de patas es más largo, oscuro y grueso que los otros y tiene mechones de pelo», añade Pranav Joshi, coautor del estudio. «Los machos extienden estas patas y las agitan hacia las hembras durante el cortejo».
Una fuerza g extrema
Los investigadores también descubrieron que su aceleración es la más rápida entre todas las arañas saltadoras conocidas. «A pesar de su apariencia, las diminutas arañas han desarrollado formas extraordinarias de manejar las intensas fuerzas gravitatorias durante los saltos, que pueden alcanzar más de 13 veces la gravedad (13 g)». En comparación, un piloto de caza entrenado puede soportar hasta 8 o 9 g. «Para animales como nosotros, con cuerpos más rígidos, la capacidad de soportar fuerzas g es mucho más limitada que para las arañas, cuyos cuerpos blandos y llenos de fluidos manejan mejor esta presión», explica Narendra. “Su escasa masa corporal reduce las fuerzas que actúan sobre su cuerpo. Esto también reduce la tensión en partes individuales del cuerpo, ya que las fuerzas se distribuyen por todo el organismo”. Además de arrojar luz sobre la biomecánica de las arañas saltadoras, estos hallazgos podrían ayudar en el mundo de la robótica. “Las arañas saltadoras tienen una capacidad excepcional para controlar sus saltos con el fin de alcanzar objetivos específicos”, concluye Narendra, sugiriendo así que se podrían construir robots inspirados en los sistemas semihidráulicos de las arañas saltadoras para lograr movimientos eficaces y precisos.
Artículo originalmente publicado en WIRED Italia. Adaptado por Andrea Baranenko.