Las arañas pueden volar usando electricidad

ballooning spider/ google

El 31 de octubre de 1832, un joven naturalista llamado Charles Darwin entró en la cubierta del HMS Beagle y se dio cuenta de que el barco había sido abordado por miles de intrusos, estos, eran diminutas arañas rojas, cada una de un milímetro de ancho, estaban en todas partes. El barco estaba a 60 millas de la costa, por lo que las criaturas debieron haber flotado desde el continente argentino.

“Todas las cuerdas estaban recubiertas y bordeadas con telaraña”, escribió Darwin.

Las arañas no tienen alas pero pueden “volar” subiendo a un punto expuesto, levantando sus abdómenes hacia el cielo con sus hebras de seda y se alejan flotando. Este comportamiento se llama globo y puede llevar a las arañas lejos de los depredadores y competidores, o hacia nuevas tierras con abundantes recursos. Pero cualquiera que sea la razón para ello, es claramente un medio efectivo de viajar. Se han encontrado arañas dos millas y media en el aire, y 1,000 millas mar adentro.

Comúnmente se cree que el globo aerostático funciona porque la seda se agarra al viento y arrastra consigo a la araña. Pero eso no tiene mucho sentido, especialmente porque las arañas solo se inflaman durante los vientos ligeros. Las arañas no disparan seda desde sus abdómenes, y parece poco probable que una brisa tan suave pueda ser lo suficientemente fuerte como para tirar de los hilos, y mucho menos para llevar a la especie más grande en alto, o para generar las altas aceleraciones del despegue de los arácnidos. El propio Darwin descubrió que la rapidez de la huida de las arañas era “bastante inexplicable” y que su causa era “inexplicable”.

Pero Erica Morley y Daniel Robert tienen una explicación. El dúo, que trabaja en la Universidad de Bristol, ha demostrado que las arañas pueden sentir el campo eléctrico de la Tierra y usarlo para lanzarse al aire.

Todos los días, alrededor de 40,000 tormentas eléctricas crepitan alrededor del mundo, convirtiendo colectivamente la atmósfera de la Tierra en un circuito eléctrico gigante. Los tramos superiores de la atmósfera tienen una carga positiva, y la superficie del planeta tiene una negativa. Incluso en días soleados con cielos despejados, el aire tiene un voltaje de alrededor de 100 voltios por cada metro sobre el suelo. En condiciones de niebla o tormentosas, ese gradiente puede aumentar a decenas de miles de voltios por metro.

Las arañas en globo operan dentro de este campo eléctrico planetario. Cuando su seda deja sus cuerpos, generalmente recoge una carga negativa. Esto repele las cargas negativas similares en las superficies en las que se sientan las arañas, creando la fuerza suficiente para elevarlas al aire. Y las arañas pueden aumentar esas fuerzas trepando a ramitas, hojas o briznas de hierba. Las plantas que están conectadas a tierra tienen la misma carga negativa que la tierra sobre la que crecen, pero sobresalen en el aire con carga positiva. Esto crea campos eléctricos sustanciales entre el aire a su alrededor y las puntas de sus hojas y ramas, y las arañas se elevan en globos desde esas puntas.

Esta idea, vuelo por repulsión electrostática, se propuso por primera vez a principios de 1800, aproximadamente en el momento del viaje de Darwin. Peter Gorham, un físico, resucitó la idea en 2013 y demostró que era matemáticamente plausible. Y ahora, Morley y Robert lo han probado con arañas reales.

Primero, mostraron que las arañas pueden detectar campos eléctricos. Pusieron los arácnidos en tiras verticales de cartón en el centro de una caja de plástico, y luego generaron campos eléctricos entre el suelo y el techo con resistencias similares a las que las arañas experimentarían al aire libre. Estos campos revolvieron pequeños pelos sensoriales en los pies de las arañas, conocidos como trichobothria.

“Es como cuando frotas un globo y lo sostienes contra tus vellos”, dice Morley.

En respuesta, las arañas realizaron una serie de movimientos llamados “andar de puntillas”: se pararon en las extremidades de sus piernas y pegaron sus abdómenes en el aire.

“Ese comportamiento solo se ve antes del hinchamiento”, dice Morley.

Muchas de las arañas en realidad lograron despegar, a pesar de estar en cajas cerradas sin flujo de aire dentro de ellas. Y cuando Morley apagó los campos eléctricos dentro de las cajas, las arañas hinchadas cayeron.

Es especialmente importante, dice Angela Chuang, de la Universidad de Tennessee, saber que las arañas pueden detectar físicamente cambios electrostáticos en su entorno.

“[Esa es] la base de muchas preguntas de investigación interesantes”, dice ella. “¿Cómo afectan las distintas intensidades del campo eléctrico a la física del despegue, el vuelo y el aterrizaje? ¿Las arañas usan información sobre las condiciones atmosféricas para tomar decisiones sobre cuándo romper sus redes o crear otras nuevas?

Los mismos pelos que permiten a las arañas detectar los campos eléctricos también pueden ayudarlos a medir la velocidad o dirección del viento. Y Moonsung Cho, de la Universidad Técnica de Berlín, demostró recientemente que las arañas se preparan para el vuelo levantando las patas delanteras al viento, presumiblemente para probar cuán fuerte es. Sin embargo, el estudio de Morley y Robert muestra que las fuerzas electrostáticas son suficientes por sí mismas para impulsar las arañas en el aire.

“Esto es realmente ciencia de primer nivel”, dice Gorham. “Como físico, me pareció muy claro que los campos eléctricos desempeñaban un papel central, pero solo podía especular sobre cómo la biología podría apoyar esto. Morley y Robert han llevado esto a un nivel de certeza que excede por mucho las expectativas que tenía. ” Creo que Charles Darwin estaría tan emocionado de leerlo como yo “, agrega.