La ciencia de los beetles

Conocemos solo el 10% de los escarabajos que existen. Y aun así, han inspirado robots, nuevos materiales, medicinas... Un mundo de innovación que podría perderse

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El genetista J.B. Haldane aseguraba que a Dios debían gustarle mucho los escarabajos, ya que suman el 25% de los animales del planeta. Por eso, no resulta extraño que hayan auspiciado tantos adelantos. Y tan dispares: en óptica, nanomateriales, química, robótica... ¿Cómo es posible que estos insectos escarben tan dentro de la ciencia? “La respuesta está posiblemente en que constituyen múltiples soluciones innovadoras”, asegura Jorge Lobo, del Departamento de Biogeografía y Cambio Global del Museo Nacional de Ciencias Naturales. “La evolución no es otra cosa que un proceso de producción de novedades y soluciones ante problemas ambientales.” El propio Lobo está llevando a cabo un interesante estudio con escarabajos para generar materiales que actúen como aislantes térmicos en edificios o tejidos específicos para climas extremos. “Lo que estamos haciendo es examinar la capacidad del exoesqueleto para actuar como “cristal” o “espejo”. La radiación (desde
el ultravioleta al infrarrojo) tiene diferentes longitudes de onda y parece que el exoesqueleto de distintas especies de escarabajos podría permitir que la atraviese un tipo
de radiación (actuando como cristal) o reflejarla (como espejo) según la longitud de onda, lo que facilita regular su temperatura interna.” .
Y hablando de extremos que aparentemente ni se rozan, ¿qué tiene que ver el dinero con los escarabajos? Más allá de que algunos de estos insectos son verdaderas joyas, están más relacionados de lo que parece. El escarabajo bombardero (Brachinus crepitans) por ejemplo, cuando es atacado, dispara una sopa química, corrosiva y casi a punto de ebullición. Inspirados en este mecanismo, científicos suizos han creado un material que, cuando se intenta romper, se vuelve casi impenetrable. Se trata de dos polímeros que, como un sándwich, cubren una capa de espuma. A la primera señal de que se intenta forzar la capa exterior, la espuma se expande por todo el sistema y se solidifica. La intención es crear cajeros automáticos de este material y, así, evitar los robos.
También la falsificación de billetes es algo que constantemente preocupa a los gobiernos y les impulsa a crear nuevos sistemas de detección y prevención. Los escarabajos longicornios (Tmesisternus isabellae) parecen tener la respuesta. Estos insectos son capaces de cambiar su caparazón del dorado al rojo y viceversa, según la humedad del ambiente. Esto ha inspirado a un equipo de científicos de la Fundación de Ciencias Naturales de China a crear una tinta que cambie de color (de verde a amarillo) cuando es expuesta a vapores de etanol y luego vuelva a su color original. La tinta se puede aplicar a superficies rígidas o flexibles, y por su composición y características resulta más económica para imprimir que la de los actuales billetes. A menos que lo que se busque sea un papel perfectamente blanco. Entonces habría que recurrir al escarabajo Cyphochilus, probablemente la cosa más blanca sobre el planeta, según los expertos. Lo consigue con escamas 10 veces más finas que un cabello humano. Los científicos, para crear algo tan blanco, necesitan un material 100 veces más grueso. David Kohn, profesor de Ingeniería de la Universidad de Michigan, investiga cómo reproducir la reflexión de la luz de estos escarabajos para crear materiales que aclaren los dientes, productos de limpieza y papeles más luminosos.
del mimetismo a la ligereza
Para Silvia Vignolini, del Laboratorio Cavendish, en Cambridge, estos insectos tuvieron que adaptarse específicamente para lograr el color que les permitiera confundirse con el entorno y, al mismo tiempo, hacerlo con una estructura lo suficientemente liviana para que pudieran volar. “Ese proceso de adaptación”, señala Vignolini, “es tan preciso que con la tecnología actual somos incapaces de producir un recubrimiento tan blanco en una capa tan delgada”. Y si tanto blanco te ciega, no hay problema: siempre podrás contar con un escarabajo pelotero, aunque suene muy mal. Una investigación del zoólogo Eric Warrant ha descubierto que estos cazadores nocturnos tienen la habilidad de sumar toda la luz presente en una escena para dotarla de la mejor iluminación posible. “Es como si su cerebro iluminara todos los píxeles de una imagen”, señala Warrant. Basado en ello, Toyota y Sony Ericsson han financiado una investigación para crear sistemas de luces nocturnas para sus coches y tecnologías para que las cámaras de smartphones obtengan imágenes claras en condiciones de luz muy pobres.
pequeños transistores más eficientes
También ayudan en robótica. En la Universidad de Singapur se sirven de su capacidad para adherirse a hojas sumergidas para crear un sistema que permita poner grafeno en una base de silicio. Esto, hasta ahora técnicamente imposible, permitirá hacer transistores más eficientes y de menor tamaño.
Se conocen unas 400.000 variedades de escarabajos. Maestros en evolucionar durante 285 millones de años, nos brindan desde anticancerígenos hasta sistemas de navegación. Y eso es solo una décima parte. Según Miguel A. Alonso-Zarazaga, del Departamento de Biodiversidad y Biología Evolutiva del Museo Nacional de Ciencias Naturales: “A la cifra total le falta un cero. Hay entre 3 y medio y cuatro millones de especies de escarabajos. En cuevas, en entornos subterráneos. Es cierto que nos queda un mundo por descubrir”.

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Defensa ácida

El escarabajo bombardero ha servido para que Tom Eisner, en la Universidad de Cornell, ideara un nuevo motor de propulsión para aviones. Gracias a él también se han mejorado los diseños de extintores, inhaladores y motores que contaminan menos.

Caparazón

En él se encontraron claves para crear blanqueadores de dientes y de tejidos, mejores productos de limpieza y tinta antifalsificaciones.

Movimiento
El hecho de colonizar prácticamente todos los ambientes les ha permitido desarrollar estrategias de movimiento muy eficaces, que han inspirado robots submarinos.

Cloaca
Mejoras para motores
a propulsión, extintores, inhaladores y sistemas de seguridad en cajeros automáticos.

Patas

Su estudio ha inspirado tejidos hidrófugos, mejores sistemas de regadío y transistores más eficientes.

Blanca y radiante

Para convertirse en los seres más blancos del planeta, los escarabajos Cyphochilus han desarrollado una red de filamentos muy comprimida y densa, a la vez que sumamente liviana, que les permite reflejar con la máxima intensidad todos los colores. Eso hace que sean tan blancos y que su estudio inspire nuevos materiales.

Insecto jardinero

El Stenocara, que habita en el desierto de Namibia, tiene la particularidad de que algunas de sus extremidades son hidrofóbicas (repelen el agua) mientras que otras hacen lo contrario. Constantine Megaridis, de la Universidad de Ilinois, ha creado un material basado en ellas para mejorar los regadíos en zonas desérticas.

Una farmacia

Los escarabajos de la familia Cantharidae, o escarabajos soldado, producen un ácido graso (DHMA) que tiene propiedades antimicrobianas y anticancerígenas. Científicos del Instituto Karolinska, en Suecia, han descubierto genes en este insecto que le permiten crear, casi a voluntad, este ácido. El objetivo es desarrollar medicinas contra el cáncer.

Están hasta en el arte

Los escarabajos longicornios tienen la propiedad de alterar el color de su caparazón de amarillo a rojo. Zhongze Gu, de la Fundación Nacional de la Ciencia de China, busca utilizar esta capacidad para crear piezas de arte que permitan jugar con la luz, cambiando de color a voluntad.

Según los expertos, apenas se conoce un 10% de los escarabajos. Podría haber hasta 4 millones de especies

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