Origami en la naturaleza: El secreto de los escarabajos errantes para conquistar el aire y la tierra

Resumen

Los estafilínidos conocidos comúnmente como escarabajos errantes o escarabajos vagabundos, a primera vista parecen más una hormiga que un escarabajo. Pero como todos los escarabajos tienen dos pares de alas, el par más externo y duro se conocen como élitros, mientras que el segundo par de alas se oculta debajo de los élitros, siendo sus alas membranosas, aquellas que usan para volar.  La particularidad de los estafilínidos es que tienen unos élitros más cortos que el resto de los escarabajos ¿Por qué? 

Empecemos hablando que la reducción en los élitros les ha permitido a lo largo de su historia evolutiva de más de 100 millones de años dominar el suelo, otorgándoles una flexibilidad y movilidad única en comparación con el resto de escarabajos (Saito et al., 2014). Sin embargo, esto conlleva un reto ¿Qué pasa con las alas membranosas? No es práctico escabullirse entre la hojarasca, el suelo y las madrigueras con las alas expuestas, pero tampoco lo es perderlas ya que son útiles para escapar de depredadores o buscar refugio rápidamente.

La clave está en el plegamiento de las alas, ya que, si bien son escarabajos que prefieren correr y caminar, pueden volar no con la elegancia o precisión de una libélula, pero sí lo suficientemente lejos y alto para huir de depredadores y ocultarse. El despliegue de las alas no se da por una contracción muscular como podríamos pensar, sino por algo llamado resilina. La resilina es una proteína elástica, similar a la elastina que todos tenemos en nuestros cuerpos, que permite que la piel u otros órganos se puedan expandir y contraer.  La resilina actúa como un resorte que almacena energía, permitiendo que el ala se dispare a su posición funcional de vuelo en milisegundos, funcionando como una bisagra que dicta el patrón de desdobles (Ha et al., 2020).

El patrón de plegado de los estafilínidos es un ejemplo de geometría y origami que supera a los diseños humanos actuales como se puede apreciar en la figura 2. De hecho, los estafilínidos no solamente pueden desplegar sus alas rápidamente, sino que son capaces de plegarse nuevamente en ambas direcciones con respecto a su abdomen, ya sea hacia adelante más cerca de sus cabezas o hacia atrás más cerca de su abdomen expuesto. De hechos su capacidad para evitar deformaciones permanentes tras miles o millones de ciclos de uso está inspirando el diseño de micromotores, drones de búsqueda y rescate, paneles solares para satélites, etc. (Saito et al., 2017).

Conclusión

En definitiva, los estafilínidos son muchos más que simples escarabajos habitantes del suelo, son representantes de una de las interacciones morfológicas más sofisticadas de la evolución de las alas en los insectos. Comprender cómo el plegamiento de sus alas siguiendo estos complejos patrones de doblado ha inspirado y sigue inspirando al avance tecnológico nos revela la importancia de preservar y conocer más de este grupo de escarabajos.