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Sobre las hormigas de plata del Sáhara

Las hormigas plateadas del Sáhara poseen una capa densa de pelillos recubriendo sus cuerpos que reflejan gran parte del espectro visible e infrarrojo cercano. De este modo pueden resistir muy altas temperaturas.

El desierto del Sáhara es un sitio inhóspito que pone a prueba a las criaturas que viven en él. Las temperaturas pueden ser tan altas que a ciertas horas del día pocos animales se atreven a exponerse. Pero las hormigas de plata del Sáhara (Cataglyphis bombycina) han evolucionado para poder vivir en un lugar tan cálido y salir al exterior a la peor hora posible.

Estas hormigas son como gotas de mercurio correteando sobre la arena. Están cubiertas de unos pelos brillantes que les ayudan a reflejar los rayos del sol que usan a la manera “traje espacial”, como dice David Atenbourg. Ahora se ha descubierto que, además, les ayudan a emitir el exceso de calor al cielo.

Estos cuerpos de aspecto metálico llamaron la atención de Nanfang Yu, Norman Nan Shi (Columbia University), Rüdiger Wehner (Universidad de Zurich) y otros entomólogos, así que se pusieron a estudiarlos.

Sus resultados ponen de relieve que las adaptaciones de estas hormigas son de lo más avanzado para poder resistir el calor y su estudio puede ayudar a la creación de nuevos materiales de uso humano que permitan controlar la temperatura.

Estas hormigas tienen su límite térmico. Si sus cuerpos alcanzan la temperatura crítica de 53,6 grados centígrados mueren irremediablemente. Pero se exponen precisamente a las temperaturas más altas cuando salen a forrajear a medio día, cuando sus depredadores (unos lagartos) se refugian en la sombra. En esos momentos la temperatura de la arena pueda alcanzar los 70 grados. Estas condiciones significarían una muerte casi instantánea para una hormiga cualquiera, pero las hormigas de plata pueden salir del hormiguero durante, a lo más, 10 minutos antes de freírse sobre la arena.

Las adaptaciones que le permiten esta proeza son varias. Entre ellas está que las patas son más largas de lo habitual para alejar sus cuerpos de la arena. Además cuentan con proteínas resistentes al calor.

 

 

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Las adaptaciones también incluyen el comportamiento, pues suelen subir a las rocas y a la vegetación muerta para así alejarse de la arena y estar más en contacto con el aire menos cálido de las capas superiores.

Estos entomólogos han descubierto algunas adaptaciones más. La apariencia plateada de estas hormigas procede de una capa densa de pelillos que recubre sus cuerpos. Pelillos con forma triangular que reflejan gran parte del espectro visible e infrarrojo cercano.

Las propiedades reflectoras se deben a unas microestructuras con un tamaño del orden de la micra y que tienen una longitud similar a las longitudes de onda en el visible e infrarrojo cercano.

Pero esos mismos pelillos ayudan a emitir el calor del cuerpo de las hormigas en un proceso del tipo de radiación de cuerpo negro, lo que permite enfriar sus cuerpos de manera efectiva al emitir el exceso de calor al exterior en forma de radiación en el infrarrojo medio. Esta longitud de onda es lo suficientemente larga como para no ser reflejada por los pelillos, así que es emitida al exterior.

Los pelillos están presentes en la parte superior de sus cuerpos y a sus lados, pero no en la parte inferior. Esto se debe a que la radiación infrarroja que emite la arena sería absorbida por este sistema de pelillos si estuvieran allí.

Para poder investigar este punto los investigadores expusieron a estas hormigas al calor de un desierto simulado con lámparas de xenón y una placa metálica fría por encima que simulaba el cielo. Había hormigas de plata normales y hormigas de plata que habían sido afeitadas (y que no poseían ya los pelillos) para así ver las diferencias.

Descubrieron que estos mecanismos físicos ligados a los pelillos permiten bajar la temperatura del cuerpo de las hormigas de plata entre 5 y 10 grados centígrados, que es lo suficientemente amplio para su entorno y que les da un margen extra de supervivencia.

Aunque hay muchos animales (incluso alguna planta) que han desarrollado estructuras que interaccionan con la luz similares a los materiales fotónicos que fabrica el ser humano, las hormigas de plata del desierto del Sáhara son únicas en usar este tipo de mecanismos para controlar la temperatura.

Pero, además de sorprendernos por estas increíbles criaturas, todo esto podría tener aplicaciones prácticas. Sistemas similares se pueden usar en los tejados para controlar las temperaturas de las casas en climas desérticos y cálidos o como recubrimiento de paneles solares para que estos sean más eficientes.

Fuentes y referencias:
Artículo original: http://dx.doi.org/10.1126/science.aab3564
Fotos: Vincent Amouroux, Mona Lisa production/ Science Photo Lab, Norman Nan Shi and Nanfang Yu, Columbia Engineering.

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http://neofronteras.com/?p=4701

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