Bioingeniería

Lo que sabemos gracias a Kim, la araña que aprendió a saltar

Un equipo de científicos ha entrenado a este ejemplar para que salte distintas distancias y medir qué fuerzas aplica en cada salto. Sus resultados podrían ayudar a fabricar robots más eficientes.

Kim es una de las muchas arañas saltadoras regias (Phidippus regius) que el equipo de Mostafa Nabawy adquirió hace unos meses para sus experimentos. Lo que convierte en especial a este arácnido de 150 miligramos y 15 milímetros de longitud es que fue el único de los ejemplares al que los investigadores consiguieron enseñar a saltar una y otra vez desde distintas distancias. Como una artista de circo, la pequeña Kim saltó decenas de veces desde unas pequeñas plataformas hasta otras mientras las cámaras de alta velocidad registraban cada uno de sus movimientos en busca de respuestas. Nabawy y su equipo intentan desentrañar un viejo misterio: si el salto de estas arañas tiene un componente hidráulico además de muscular.

Como una artista de circo, la pequeña Kim saltó decenas de veces desde unas pequeñas plataformas

Durante los impresionantes ejercicios de Kim, que salta y se estira como una gran artista entre las plataformas, los científicos aprendieron varias cosas. La primera, que la araña no se la juega y salta con “red”, puesto que se sujeta su abdomen con un hilo de seda al suelo antes de lanzarse la vacío. La segunda, que la araña es corta de vista y se negaba a saltar más allá de la distancia a la que permitían ver sus ojos (unos 6 cm). Porúltimo, y mas relevante, los autores vieron que la araña utiliza diferentes estrategias en función de si el salto es más corto o más largo: en el primer caso aplicaba mas energía y una trayectoria más baja y en segundo utilizaba el ángulo adecuado para minimizar el rozamiento y el coste energético del salto.

La estructura anatómica de la araña, vista con escáner
La estructura anatómica de la araña, vista con escáner Mostafa Nabawy

“El objeto de nuestro estudio es la extraordinaria capacidad de salto de estas arañas”, insiste Nabawy. “Una araña saltadora puede impulsarse hasta seis veces la longitud de su cuerpo. Lo mejor que puede hacer un humano es 1,5 veces su cuerpo. La fuerza de sus patas puede levantar hasta cinco veces su peso - esto es asombroso y si podemos entender su biomecánica la podemos aplicar en otras áreas de investigación”. Eso sí, sobre el objetivo ultimo del estudio publicado en la revista Scientific Reports, las conclusiones no son muy espectaculares. Resulta que la araña dispone de un sistema hidráulico pero no saben muy bien si lo usa o no, aunque creen que no le haría falta. “Nuestros resultados sugieren que pese a que Kim puede mover sus patas hidráulicamente”, asegura Bill Crowther, coautor del estudio, “no necesita una energía adicional del sistema hidráulico para ejecutar sus impresionantes saltos. Así pues, el papel del movimiento hidráulico en las arañas sigue siendo una cuestiono abierta”.

La otra gran esperanza de los investigadores es aplicar estos conocimientos en el diseño de nuevos robots saltadores, aunque el prototipo que diseñaron inspirados por Kim fue poco menos que un fiasco. Habrá que seguir saltando.

Referencia: Energy and time optimal trajectories in exploratory jumps of the spider Phidippus regius (Scientific Reports) doi:10.1038/s41598-018-25227-9



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