El vuelo oceánico de las arañas

El Vuelo Oceánico De Las Arañas

Algunas arañas aprovechan las fuerzas electrostáticas para elevarse en el aire. El fenómeno, documentado por el propio Darwin, puede dar lugar a vuelos de distancias kilométricas.

Algunas arañas pueden alzar el vuelo tras situarse en la punta de una hoja y proyectar hilos de seda de varios metros de largo. En ocasiones, sus travesías dan lugar a «lluvias» de arácnidos. [BRUNO VACARO]

Cuando en medio del océano nace una isla volcánica, los primeros artrópodos terrestres en colonizarla suelen ser las arañas. A esos lugares llegan gracias al impulso de los vientos. Pero ¿cómo alzan el vuelo? Hace tiempo que los investigadores consideran que en este curioso fenómeno intervienen dos mecanismos físicos: las fuerzas aerodinámicas del aire y las electrostáticas causadas por la atmósfera. En los últimos años, varios trabajos han clarificado sus papeles respectivos y, en concreto, han subrayado la contribución esencial de la electrostática.

Para entender mejor lo que sucede, sumerjámonos en los diarios de Charles Darwin, quien fue testigo del fenómeno durante su largo viaje a bordo del Beagle, entre 1831 y 1836. El ilustre naturalista ­narra que, en un día calmo y claro, cuando la costa más cercana (la de Argentina) se hallaba a un centenar de kilómetros, la nave fue de repente invadida desde el aire por arañas de entre dos y siete milímetros de tamaño.

Darwin se fijó especialmente en la manera en que los animales iniciaban el vuelo: las arañas llegaban a la cima de algún objeto, levantaban el abdomen hacia el cielo, lanzaban hilos de seda de unos dos o tres metros de largo y, entonces, despegaban según la horizontal con una rapidez más que notable.

Darwin anotó que una brisa leve y la convección del aire podían explicar que el hilo de seda se elevase. También interpretó que el despliegue en abanico de los hilos tejidos por una misma araña se debía a la repulsión electrostática. Y estaba en lo cierto: había identificado claramente los dos mecanismos físicos implicados.

En efecto, sin viento no hay viaje posible. Por lo general, el despegue de estos animales tiene lugar con una brisa leve, un viento de no más de tres metros por segundo. A causa de las turbulencias atmosféricas, tales brisas van acompañadas de corrientes ascendentes que, al nivel del suelo, son del orden de una fracción de metro por segundo.

Si se tiene en cuenta el diámetro de los hilos, inferior a un micrómetro (cien veces menos que un cabello humano), el número de Reynolds, que expresa el cociente entre las fuerzas de empuje debidas al desplazamiento de las masas de aire y las debidas a la viscosidad, es del orden de 0,01. Por tanto, predominan estas últimas. La fuerza correspondiente es proporcional a la velocidad del hilo relativa al aire y, de manera aproximada, a la longitud del hilo. Con un hilo de un metro y una velocidad ascendente del aire de 0,1 metros por segundo, la fuerza resulta ser del orden de un micronewton; esto es, equivalente al peso de 0,1 miligramos. Por tanto, bastan unas decenas de hilos para elevar las arañas más ligeras, cuya masa no supera los 5 miligramos o menos.

Las arañas usan electricidad para volar

Detectan la electricidad atmosférica y la utilizan para elevarse, gracias a largos hilos de seda, aunque no haya la más mínima brisa.

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Sarah Romero

A pesar de que apenas el 0,1% de las especies de arañas son peligrosas para el ser humano, la mayoría suele tenerles pavor. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Bristol (Inglaterra) ha descubierto una cualidad fascinante de los pequeños arácnidos. Y es que las capacidades aerodinámicas de las arañas han intrigado a los científicos durante cientos de años. El propio Charles Darwin reflexionó sobre cómo cientos de criaturas lograron posarse en el Beagle en un día tranquilo en el mar y luego despegar del barco a grandes velocidades en un día sin viento. "La observación de Darwin, sin embargo, no proporcionó más evidencia como apoyo", comentan los autores. Los científicos han atribuido este comportamiento volador de estos artrópodos sin alas al "vuelo en globo", donde las arañas pueden transportarse a miles de kilómetros liberando rastros de seda que los impulsan hacia arriba y hacia afuera en el viento. Sin embargo, cuando no hay viento, días nublados o incluso con lluvia, ¿cómo despegan las arañas al tener tan bajos niveles de resistencia aerodinámica?

Los investigadores han descubierto que las arañas son expertas navegantes de la electricidad del aire. Los campos eléctricos que detectan gracias a unos pelos en sus patas, les proporcionan elevación: levantan el abdomen, 'se ponen de puntillas' y liberan un hilo de seda con objeto de dejarse llevar por la electricidad atmosférica, incluso sin la más mínima brisa.

"Cuando uno piensa en organismos transportados por el aire, las arañas no suelen venir a la mente", explicaron los investigadores Erica Morley y Daniel Robert de la Universidad de Bristol, en el estudio que publica la revista Current Biology. "Sin embargo, estos artrópodos sin alas se han encontrado a 4 kilómetros en el cielo, dispersándose por cientos de kilómetros". 

Viajan a través del gradiente de potencial atmosférico, un circuito eléctrico entre la Tierra y la ionosfera, la parte de la atmósfera superior de la Tierra ionizada por la radiación solar. Las tormentas eléctricas actúan como una batería gigante para este gradiente de potencial atmosférico, cargando y manteniendo los campos eléctricos en la atmósfera.

En 2013, un grupo diferente de investigadores presentó una teoría acerca de que los campos eléctricos podrían ser al menos parte de la estrategia de expansión de las arañas, y Morley y Roberts estaban interesados en ver si las arañas realmente respondían a los campos eléctricos y sus fluctuaciones.

Capturaron arañas del género Erigone (presentes en América, Eurasia, África y Oceanía), unas arañas de un tamaño muy pequeño y las dispusieron para varios experimentos controlados. En uno de ellos crearon una ligera brisa; en otro la eliminaron, pero añadieron un potencial eléctrico similar al que existe en la atmósfera. De esta manera, encendiendo y apagando el campo eléctrico artificial descubrieron que las arañas se hinchaban cuando el campo estaba encendido, y las fuerzas electrostáticas del campo por sí solas fueron suficientes para impulsar su movimiento; es la misma fuerza que levanta el cabello si frotas un globo sobre tu cabeza. Cuando los investigadores apagaban el campo eléctrico, las arañas bajaban.

Así las cosas, los insectos pueden detectar tanto el gradiente de potencial atmosférico como los campos eléctricos que rodean la materia. Esto se debe a unos pelos sensoriales (tricobothria) que se mueven en respuesta al campo eléctrico, que los investigadores creen que es lo que las arañas usan para detectar el gradiente de potencial atmosférico.

Aunque la ciencia nos ha enseñado mucho, este tipo de estudios muestran cuánto queda por aprender sobre los trucos que tienen las arañas con sus ocho minúsculas patas.

Referencias:

https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/las-vas-imprevistas-del-aprendizaje-806/el-vuelo-ocenico-de-las-araas-18954

https://www.muyinteresante.es/naturaleza/articulo/las-aranas-usan-electricidad-para-volar-511530870684