Cómo los mosquitos sobreviven a las gotas de lluvia

Cómo los mosquitos "bailan" en la lluvia

Científicos de EE.UU. captaron las estrategias que estos insectos para resistir al impacto de las gotas de agua. Vea las imágenes.

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¿Cómo logra sobrevivir un mosquito al impacto de una gota de lluvia que pesa entre dos y cincuenta veces más que su diminuto cuerpo?

Científicos en Estados Unidos hallaron una respuesta sorprendente: los insectos utilizan movimientos característicos del tai chi.

La clave, según investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, está en que el pequeño y leve cuerpo del mosquito ofrece poca resistencia a la gota, descendiendo incluso con ella. De esta forma, los insectos no reciben el impacto total de la colisión.

"La gota empuja al mosquito hacia abajo sin romperse. Para explicar por qué la fuerza del impacto es tan reducida, me gusta usar una analogía con el Tai Chi, que requiere movimientos lentos para reducir la fuerza de impacto del combatiente opositor"

David Hu, Instituto de Tecnología de Georgia

La gota no choca contra el cuerpo en un "golpe catastrófico" y ni siquiera llega a romperse. "Usualmente pensamos que las gotas de lluvia chocan contra los objetos y se rompen. Pero si el objeto es lo suficientemente liviano, como un mosquito, la gota no recibe suficiente fuerza como para romperse", dijo a BBC Mundo, David Hu, profesor de ingeniería mecánica del instituto en Georgia y autor principal del estudio. "En tai chi hay una filosofía según la cual si no resistimos la fuerza de nuestros opositores, no la sentiremos".

"La gota empuja al mosquito hacia abajo sin romperse. Para explicar por qué la fuerza del impacto es tan reducida, me gusta usar una analogía con el tai chi, que requiere movimientos lentos para reducir la fuerza de impacto del combatiente opositor".

"La fuerza de colisión es proporcional a la medida en la que el mosquito resiste esa fuerza. La gota pierde de esta forma apenas el 10% de su velocidad, lo que contrasta claramente con el caso, por ejemplo, de las libélulas, en que las gotas pierden el 90%".

Filmación

Hu y el estudiante de doctorado Andrew Dickerson filmaron la colisión de las gotas de aguas con los mosquitos, utilizando una cámara de alta velocidad.

"Fue muy difícil captar esas imágenes. Las gotas de lluvia viajan a entre 5 y 10 metros por segundo, es decir, recorren la longitud de mi oficina en un único segundo", explicó Hu a BBC Mundo.

"Fue muy difícil captar esas imágenes. Las gotas de lluvia viajan a entre 5 y 10 metros por segundo, es decir, recorren la longitud de mi oficina en un único segundo"

David Hu

"Para recrear la lluvia dejamos caer desde el tercer piso de nuestro edificio y también desde el techo de nuestro laboratorio una secuencia de gotas sobre un contenedor alto lleno de mosquitos. De esta forma nos aseguramos de que las gotas hicieran colisión con los insectos".

Las imágenes registradas por Hu muestran cómo los mosquitos simplemente combinan la fuerza de la gota con su propio desplazamiento y ambos caen juntos por un instante.

"Por eso no sienten la fuerza de la gota, simplemente se unen a ella y viajan juntos", dijo Hu.

Cuando un objeto en movimiento choca contra otro, es la parada abrupta lo que produce la fuerza que causa mayor daño. Por ejemplo, si un auto choca contra una pared a 50 kilómetros por hora, la pared y el auto absorben toda la energía que lleva el vehículo en movimiento, potencialmente con terribles consecuencias.

La clave para el mosquito es que por no alterar prácticamente la velocidad de la gota, absorbe una parte mínima de su energía.

Robots

Pero sobrevivir a la colisión no es el fin de la lucha de supervivencia para el mosquito. Debe también escapar de la gota antes de que ésta se estrelle contra el suelo a más de 32 kilómetros por hora.

Mosquito junto a una gota de agua

El estudio podría ayudar a diseñar pequeños robots.

Y aquí es donde entran en juego los pelos que cubren el cuerpo del insecto. Estos pelos repelen el agua, lo que parece facilitar el escape. Cada mosquito en el experimento evitó ser arrastrado y logró separarse de la gota antes de que esta hiciera impacto contra el suelo.

El estudio de Hu podría ayudar a diseñar robots diminutos que puedan moverse sin ser afectados por las inclemencias del tiempo.

"Si crean un robot muy pequeño, los diseñadores ya habrán incorporado un elemento de fortaleza. Las colisiones son más fáciles de sobrevivir cuando el robot es de dimensiones reducidas", dijo Hu a BBC Mundo.

"Por otra parte, tener patas y alas que se extienden desde el cuerpo ayuda a la separación postcolisión, porque la fuerza de arrastre en las alas roza al insecto y rompe el punto de contacto".

Hu planea seguir investigando el impacto de la lluvia en los animales de menor tamaño. "Cuando se es muy pequeño, sobrevivir a la lluvia es algo muy importante".

"También estamos interesados en otras formas en las que los animales se han adaptado, por ejemplo, al rocío. Ya hemos estudiado cómo las hormigas se desplazan en suelos mojados, cómo los perros se sacuden el agua y cómo los mosquitos sobreviven a la lluvia. Los animales tienen formas muy ingeniosas de mantenerse secos".

El estudio fue publicado en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.

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