Desvelan el secreto que se esconde detrás de las alas plegables de las mariquitas

Científicos japoneses del Instituto de Ciencia Industrial de la Universidad de Tokio han descubierto por fin cómo las mariquitas doblan sus alas implantando un ala artificial transparente en el insecto y observando el mecanismo de plegamiento que aplica.

El hallazgo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, revela cómo las alas mantienen su fuerza y rigidez durante el vuelo para luego compactarse y guardarse al estar en el suelo.

Eso da pistas para diseños innovadores de una serie de estructuras desplegables como antenas de satélite, instrumentos médicos microscópicos o artículos más cotidianos como ventiladoras o sombrillas.

Las mariquitas, también conocidas como catarinas o vaquitas de San Antonio, son insectos fascinantes que pertenecen a la familia Coccinellidae:

1. Variedad de colores:
   • Aunque la mayoría de las personas asocian a las mariquitas con un color rojo brillante y puntos negros, pueden encontrarse en una amplia gama de colores, incluidos amarillo, naranja, negro y rosa. Algunas especies incluso tienen colores metálicos.
2. Patrones de puntos:
   • Los patrones de puntos en las mariquitas pueden variar considerablemente. Algunas especies tienen muchos puntos, mientras que otras tienen pocos o ninguno. Estos patrones pueden ayudar a identificar las diferentes especies.
3. Alimentación:
   • Las mariquitas son conocidas por ser voraces depredadores de pulgones, insectos pequeños que se alimentan de las plantas. Debido a esto, las mariquitas son muy apreciadas en la agricultura como controladores biológicos naturales de plagas.
4. Mecanismo de defensa:
   • Cuando se sienten amenazadas, las mariquitas pueden exudar una sustancia amarillenta de sus articulaciones, que es tóxica para muchos depredadores. Este comportamiento se conoce como «reflejo de sangrado» y ayuda a disuadir a los posibles atacantes.
5. Hibernación:
   • En climas más fríos, las mariquitas hibernan durante el invierno. Se agrupan en grandes cantidades en lugares protegidos, como debajo de la corteza de los árboles, en grietas de rocas o incluso en edificios.
6. Ciclo de vida:
   • El ciclo de vida de una mariquita incluye cuatro etapas: huevo, larva, pupa y adulto. Las larvas de mariquita también son depredadoras y se alimentan de pulgones y otros insectos pequeños.
7. Simbolismo y supersticiones:
   • En muchas culturas, las mariquitas son consideradas símbolos de buena suerte. Ver una mariquita o tenerla aterrizar sobre uno se asocia comúnmente con la buena fortuna y el cumplimiento de deseos.
8. Especies invasoras:
   • No todas las mariquitas son beneficiosas para el ecosistema local. Algunas especies, como la mariquita asiática (Harmonia axyridis), se han convertido en invasoras en varias partes del mundo, desplazando a las especies nativas y causando problemas.
9. Duración de vida:
   • La vida de una mariquita puede variar según la especie y las condiciones ambientales, pero en promedio, una mariquita puede vivir entre uno y dos años.
10. Comunicación química:
    • Las mariquitas se comunican entre sí mediante el uso de feromonas, que son sustancias químicas que pueden atraer a otras mariquitas o advertirles de peligro.

ALAS ENDURECIDAS

Las mariquitas o coccinélidos son insectos que poseen una extraordinaria capacidad: convertirse con asombrosa rapidez en individuos voladores desplegando y ocultando sus alas de manera eficaz.

Sus alas consisten en élitros endurecidos: las delanteras con las manchas familiares, y las traseras, usadas para el vuelo, protegidas por los élitros.

Estudios previos confirmaron que los movimientos de arriba abajo en el abdomen y patrones de doblez similares al origami jugaban un rol importante en el proceso de pliegue, pero cómo este movimiento aparentemente sencillo generaba una forma de doblamiento tan intrincada era un misterio.

Las mariquitas cierran sus élitros antes de doblar las alas, evitando así la observación del proceso detallado y al ser elementos esenciales para el mismo, no pueden ser retiradas para apreciar lo que ocurre debajo.

Para desvelar el secreto, un equipo de investigadores japoneses construyó un élitro artificial transparente hecho de resina curada por luz ultravioleta (a menudo usada en la decoración de uñas) usando una imitación de silicona de un élitro extraído de una mariquita.

La imitación a su vez fue trasplantada al insecto para reemplazar el ala perdida.

El equipo usó cámaras de alta velocidad para observar el mencionado procedimiento de desdoblamiento.

Pudieron ver cómo las mariquitas hábilmente usaban el borde y la superficie baja del élitro, cuyas curvaturas coinciden con la curvada forma de sus venas para doblar las alas a lo largo de las líneas de pliegues.

Esto, junto a los movimientos abdominales, daba como resultado un ‘arrugamiento’ de las alas traseras hacia dentro del almacenamiento dorsal.

Los expertos se sorprendieron al ver cómo el colorido individuo fue capaz de doblar sus alas artificiales.

Además, usaron tomografías computarizadas investigando las formas tridimensionales de las alas dobladas y desplegadas, y puntos de doblamiento en las alas para entender el mecanismo de transformación que además da pie a la rigidez y la fuerza necesaria para el vuelo y genera la elasticidad requerida para “guardarse”.

Se reveló que la forma curvada y estructura de las venas ayudaba  a sostener las alas (estas tienen propiedades similares a la de las cintas métricas, lo suficientemente fuertes y firmes al extenderse, pero al mismo tiempo capaces de ser dobladas arbitrariamente y almacenadas de forma compacta).

La compleja técnica de las mariquitas es especialmente seductora para los científicos de campos como la robótica, mecánica, la industria aeroespacial y la ingeniería mecánica.

Entender cómo las mariquitas vuelan puede tener importantes implicancias en la ingeniería.

No es novedad que los expertos se inspiren en mecanismos de la naturaleza para generar formas de vuelo. Ingenieros de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos, diseñaron un robot volador autónomo que imita el aletear de un murciélago.

CURIOSIDADES DE LAS MARIQUITAS

Las mariquitas pertenecen a la misma familia que los escarabajos de jardín, pero tienen sus peculiaridades:

• ¿Qué comen?
  La mariquita es un importante depredador y se alimenta de insectos tales como pulgones, moscas, piojos y otros insectos de reducidas dimensiones. En muchos jardines es la salvación de algunas plantas porque al comer determinados insectos, ayudan a reducir las plagas de insectos que atacan directamente a las plantas como las de los pulgones.
• Animales de suerte
  En muchos países, como Irán y Suiza, las mariquitas son consideradas símbolos de buena suerte.
• Plagas de mariquitas
  Aunque no es lo normal, puede venir en forma de plagas. De hecho, sucedió en 1976 en el Reino Unido hubo un aumento de población de áfidos por temperaturas muy cálidas y luego hubo una plaga importante de mariquitas.
• Dónde las vemos
  Las mariquitas viven en diferentes lugares y especialmente en el campo. De hecho, es normal verlas en el bosque y en los jardines de casas cerca de tales lugares.  Están en hojas, hierbas y flores y curiosamente suelen verse atraídas por colores vivos por los que suelen trepar.
• 5.000 especies distintas
  Estos insectos reciben muchísimos nombres, según cada región o país. Y lo más curioso es que existen unas 5.000 especies distintas de mariquitas y pueden tener peculiaridades distintas. Al ser de  la misma especie que los escarabajos de jardín algunas veces se confunden con otras especies pero se distinguen bien por sus colores.
• Pueden morder a los hombres
  Al parecer ha habido algunos casos de mordeduras de mariquitas a algunas personas especialmente en épocas de plagas. De hecho se sabe que un británico habría estado a punto de morir tras sufrir la mordedura de una mariquita. Pero no es algo probado porque también han salido científicos especificando que es muy raro y prácticamente imposible que las mariquitas puedan morder a los humanos. Sí es verdad que tiene mandíbulas con las que muerde a los pulgones, pero serían demasiado pequeñas para atacar a los hombres.