Las mariposas macho tienen que volar lento para encontrar pareja

¿Qué podemos aprender de las mariposas? Hay un enorme campo del desarrollo tecnológico que busca su inspiración en la naturaleza, y han encontrado, sin buscarlo, un dato clave para explicar su éxito en el «amor».

Si las mariposas macho vuelan deprisa, no detectan las feromonas que producen la hembras y no encuentran pareja. Esta conclusión procede de un estudio publicado en PNAS cuyo objetivo es crear sensores tecnológicos ultra eficaces imitando a la naturaleza.

Por qué fijarse en las antenas de una mariposa  

Las bellísimas antenas de las polillas son un órgano olfativo altamente sensible. Les permiten orientarse por el mundo en busca de una compañera que emitirá una mínima dosis de feromonas. Mínima, e imperceptible al olfato humano. Solo un sensor hiperespecializado, como lo es un penacho minúsculo en la cabeza de una mariposa macho, es capaz de detectarlo en medio de la noche y volar hacia él.  Por eso los desarrolladores de sensores inteligentes para la tecnología del futuro, tratan de imitar el prodigio de las antenas de las polillas. En su estudio, sin buscarlo, han encontrado una clave fundamental para que las mariposas sobrevivan como especie, y es la velocidad moderada a la que han de volar para no perderse en la noche.

La mariposa elegida

La mariposa elegida para el estudio es la Samia cynthia, una mariposa  de porte mediano-grande. Tiene alas de gran tamaño, de 113–125 mm con una mancha en el extremo de sus alas en forma de luna creciente típica de muchas especies de Satúrnidos (la familia de lepidópteros que incluyen algunas de las mariposas más grandes y espectaculares del mundo). Produce seda, pero a diferencia del gusano de seda común Bombyx mori, la suya no se comercializa. Tiene un elevado nivel proteico, buena relación Ca/P y muy pocas grasas, así que es una especie muy demandada como alimento vivo de reptiles y otras mascotas.

Normalmente es al atardecer cuando las hembras, que no suelen moverse de la planta donde nacieron, están dispuestas para la cópula. Producen una colonia de feromonas irresistible para los machos, que son los que vuelan y migran rastreando esa señal sexy que solo los humanos entendemos como amor. Para captar ese olor inequívoco en la distancia, los machos de las polillas están dotados de un órgano sofisticado y minúsculo, altamente sensible, sus antenas, que son mucho más grandes que las de las hembras.

Los adultos de Samia Cynthia no se alimentan, ya que no poseen boca.

Al igual que toda su familia, los adultos de Samia Cynthia no se alimentan, ya que no poseen boca. Así que los efímeros machos apenas tienen entre cinco y 14 días para encontrar hembra y asegurar su descendencia. Para ello, necesitan un órgano eficaz que les conduzca al éxito sin dar rodeos.  Eso sí, una vez que se emparejan quedan unidas por el abdomen durante  12 horas o incluso algo más. No hay abrazo más duradero que el que se dan las mariposas.

La razón por la que este animal ha entrado en uno de los laboratorios tecnológicos punteros en el mundo, es la sutileza y eficacia de sus antenas como sensores naturales.

Las dos antenas en la cabeza de los machos tienen pelos muy pequeños llamados sensilla, con un diámetro de alrededor de 3 micrones. Esto propicia una estructura que puede capturar las moléculas de feromonas del aire. Así que el objetivo es imitarlas.

La velocidad a la que vuela una polilla está entre 0,5 metros/segundo y 3 metros/segundo

Por qué las mariposas tienen que volar despacio

Los investigadores de la Universidad de Twente han estudiado la forma de las antenas y su eficiencia a varias velocidades de vuelo. Y han descubierto que la polilla macho tiene que evitar volar demasiado rápido para que sus sensores funciones.

La velocidad a la que vuela una polilla está entre 0,5 metros/segundo y 3 metros/segundo. Y hay una velocidad optima para que sus antenas sean lo más eficientes posible y no se pierda información fundamental sobre las feromonas de la hembra.

Moviéndose rápidamente, habrá un mayor flujo de aire a través de la estructura de la antena, pero las feromonas no se recogen. Volar más despacio es, por esa razón, más efectivo.Queda claro que las «cualidades de navegación» de las antenas no funcionan bien si la velocidad es demasiado baja o demasiado alta. Para obtener el mejor rendimiento, la polilla tiene que volar a una velocidad moderada.

La polilla, de esta manera, enseña algunas lecciones sobre cómo han de ser los microsensores inspirados en la naturaleza, según el artículo publicado en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)  

La investigación se ha realizado en el grupo de Robótica y Mecatrónica de la Universidad de Twente (Prof. Gijs Krijnen), junto con el Institut de Recherche sur la Biologie de l’Insecte en Tours, Francia.