Un nuevo estudio encuentra que la mariposa de alas de vidrio tiene varios trucos para lograr una casi invisibilidad.
Aaron Pomerantz
Por Anil Oza
En una pequeña carpa en medio de la selva tropical de Panamá, Aaron Pomerantz ha montado un laboratorio de campo improvisado, lleno de microscopios, reactivos químicos y equipo de laboratorio de precisión. A veces, hacía tanto calor que Pomerantz, un biólogo integrador de la Universidad de California en Berkeley, luchaba por evitar que su sudor contaminase sus delicadas muestras de lepidópteros. Buscaba algo casi invisible: mariposas transparentes conocidas como alas de cristal.
Las raras mariposas son «como fantasmas en la selva», dice Nipam Patel, Ph.D. en Pomerantz. Asesor. Ahora, Pomerantz y Patel han hecho más que solo encontrar mariposas, también han resuelto un misterio perpetuo: cómo sus alas son transparentes en primer lugar.
ala de mariposa de cristalGreta Auto), un avión del tamaño de una pelota de béisbol que vive en América Central y del Sur, es una de las cientos de especies de mariposas con alas transparentes. Esta rara adaptación ayuda a evitar posibles depredadores. En comparación con otras especies que se pueden ver, como las libélulas, las alas de vidrio son más hábiles para revolotear a través de las selvas tropicales sin ser notadas porque sus alas no brillan con la luz del sol.
Battle, que normalmente estudia la evolución de los artrópodos, tiene un interés de por vida en las alas de vidrio y una colección de las decenas de miles que ha acumulado desde los ocho años. Para comprender qué hace que las criaturas sean tan sigilosas, Patel, ahora director del Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts, pidió a un grupo de estudiantes graduados que tomaran imágenes microscópicas de las alas de una docena de especies de mariposas translúcidas.
Sus estudiantes descubrieron que «de todas las formas en que puedes pensar que es transparente, ha atrapado algunas mariposas o polillas», dice Patel. Las alas de mariposa consisten en una capa delgada y membranosa de un polímero natural llamado quitina, que generalmente está cubierta con pequeñas escamas entrelazadas como baldosas. Las especies con alas translúcidas han encontrado formas de mover la luz alrededor de estas escamas, producir menos, girarlas verticalmente o simplemente tirarlas.
El grupo descubrió que las alas vítreas no solo producen menos escamas, sino que también convierten muchas de estas escamas en cerdas, lo que permite que la luz pase a través de las alas con mayor facilidad. Utilizando un microscopio electrónico de barrido, Pomerantz también descubrió que las pequeñas crestas entre las cerdas, conocidas como nanofilamentos, están recubiertas con una capa de cera.
Los nanotubos parecen ayudar a reducir el deslumbramiento, dice Pomerantz. El deslumbramiento ocurre cuando la luz golpea una superficie y se refleja en el mismo ángulo, como si golpeara un espejo. Las nanopartículas ‘raspan’ la superficie de las alas y Hace que la luz rebote desde múltiples ángulosAl publicar Reflexión, los investigadores escribieron el mes pasado en Revista de biología experimental. «Debido a que son tan pequeños, actúan como pequeños topes de velocidad», dice Pomerantz.
Además, la capa de cera ralentiza la luz que pasa a través de las alas porque es más densa que el aire, como obligar a alguien a nadar a través de la melaza. Esta disminución de la velocidad amortigua el efecto de la luz que incide en las escamas, reduciendo el deslumbramiento. Al quitar las alas de vidrio de su capa cerosa, dice Pomerantz, los nanopilares dieron como resultado alas brillantes.
Aunque hay muchos tipos transparentes, incluidos hiperiido del tamaño de la manoSi han desarrollado topes de velocidad microscópicos, el recubrimiento de cera es un descubrimiento nuevo y algo confuso, dice Sonke Johnson, biólogo de la Universidad de Duke. Esto se debe a que la capa de quitina de las mariposas es fuerte; agregar una capa de cera las debilita. «¿Por qué renunciarías a esos increíbles beneficios que obtienes de la quitina a cambio de esta cera?» Pregunta Johnson. «Apuesto a que hay más en la historia que descubrirán».
Comprender estas propiedades antirreflectantes podría algún día ayudar a los investigadores a transmitir la luz de manera eficiente a los paneles solares y crear lentes antirreflejos más baratos para cámaras o anteojos. Pero por ahora, Pomerantz y Patel quieren centrarse en cómo evolucionaron las alas de vidrio a partir de antepasados opacos, utilizando la genómica para identificar genes clave.
«Es genial saber cómo la naturaleza resuelve problemas realmente interesantes como este», dijo Patel. Puede pagar más por gafas con revestimiento antirreflectante. Pero, por supuesto, básicamente, las mariposas lo descubrieron probablemente hace decenas de millones de años «.
