Los increíbles insectos avergüenzan a las máquinas voladoras del hombre
DESPUÉS de la guerra, los periodistas y expertos militares suelen jactarse mucho del depurado perfeccionamiento del armamento moderno. Alaban las virtudes de las “bombas inteligentes”, los misiles de largo alcance dirigidos por láser, y los helicópteros de ataque con una maniobrabilidad letal sin precedentes. No cabe duda de que esas máquinas suelen ser muy ingeniosas. Pero tales loas a la maquinaria de la muerte raramente reconocen una sencilla verdad: Incluso los ingenios aéreos más avanzados del hombre tienen un diseño primitivo al compararlos con esas pequeñas máquinas voladoras que abundan en la creación.
Considere el misil de largo alcance. Según The Wall Street Journal, “la trayectoria del misil de largo alcance está predeterminada por un mapa de referencia digitalizado almacenado en el procesador de un ordenador. Un objetivo zoom y varios sensores electrónicos mantienen el rumbo mientras surca el aire a altas velocidades subsónicas cerca del suelo”. Suena ultramoderno, ¿verdad? Pero ahora compárelo con una humilde avispa, la Philanthus triangulum.
Una pequeña cartógrafa
Ben Smith, redactor técnico de la revista de informática BYTE, escribió recientemente: “Comparado con la avispa Philanthus triangulum, el misil de largo alcance es un estúpido rematado”. ¿Por qué? Porque un misil de largo alcance, con todo su despliegue tecnológico, es bastante fácil de engañar. Como dice el señor Smith: “Solo hay que retirar el blanco y dejar uno ficticio. Como el misil se autodestruye al destruir el blanco, nunca puede descubrir que se ha equivocado”.
Engañar a la avispa Philanthus triangulum no es tan fácil. Un biólogo que estudiaba a este insecto lo intentó. Viendo que cientos de ellas vivían en una comunidad de agujeros idénticos situada en una pequeña franja de playa, esperó hasta que una de ellas se marchó, y entonces cubrió rápidamente la entrada de su casa con arena. Luego esperó para ver si el insecto podía encontrar el agujero de nuevo. Para su sorpresa, se posó sin equivocarse al lado del agujero cubierto y empezó a excavarlo. El biólogo observó que la avispa normalmente describía lo que parecía ser un vuelo de reconocimiento sobre su escondrijo al irse y al volver, lo que le llevó a pensar que creaba una especie de mapa mental memorizando los puntos de referencia próximos a su agujero.
Para probar esta teoría, cubrió de nuevo el agujero, pero esta vez cambió de lugar algunas piñas que había a su alrededor. Cuando la avispa volvió, efectuó su vuelo de reconocimiento habitual y aterrizó en un lugar equivocado. Se confundió momentáneamente. Echó a volar de nuevo y realizó otro vuelo de reconocimiento, pero esta vez más alto. Al parecer, esta nueva perspectiva del problema dio al pequeño insecto otros puntos de referencia más estables, pues inmediatamente encontró el agujero tapado y lo volvió a excavar.
El ordenador que lleva el misil de largo alcance puede costar casi un millón de dólares (E.U.A.) y pesar unos 50 kilogramos. Esta avispa utiliza un cerebro que tiene el tamaño aproximado de la cabeza de un alfiler. Ben Smith añade: “La avispa también puede andar, cavar, localizar y atrapar a su presa, y encontrar pareja (una tarea que sería desastrosa para un misil de largo alcance)”. El señor Smith concluye: “Aun cuando las máquinas de alta tecnología de este año dejen obsoletas a las del año pasado, no estarán perceptiblemente más cerca del rendimiento del humilde cerebro de esta avispa, sin mencionar las posibilidades de la mente humana”.
Esas maravillosas alas
Lo mismo podría decirse de las aeronaves más avanzadas que ha fabricado el hombre, como los helicópteros de ataque. Robin J. Wootton, paleontólogo inglés de insectos, ha dedicado más de dos décadas a estudiar el vuelo de los insectos. Recientemente escribió en la revista Scientific American que algunos insectos “realizan verdaderas hazañas de acrobacia aérea. Por ejemplo, las moscas domésticas pueden desacelerar después de un vuelo rápido, cernerse, girar sobre sí mismas, volar boca abajo, hacer un rizo, balancearse y posarse en el techo, todo en una fracción de segundo”.
¿Qué permite a estas minúsculas máquinas voladoras superar así a las aeronaves hechas por el hombre? La mayoría de las aeronaves tienen giroscopios para ayudarles a mantener la estabilidad cuando maniobran. Las moscas tienen su propia versión del giroscopio: los halterios, unos salientes a modo de palancas ubicados donde otros insectos tienen sus alas traseras. Los halterios vibran en sincronización con las alas. Guían a la mosca y le ayudan a mantener el equilibrio cuando vuela.
Pero el verdadero secreto, según el paleontólogo Wootton, se halla en las alas del insecto. Él dice que en los años sesenta, cuando era un estudiante graduado, empezó a sospechar que las alas de los insectos eran “mucho más que dibujos abstractos de venas y membrana”, como se las solía describir. “Cada ala me parecía —prosigue— una elegante obra de ingeniería a pequeña escala.”
Por ejemplo, las largas venas de las alas de los insectos son en realidad fuertes tubos entrelazados con pequeños conductos llenos de aire llamados tráqueas. Estos conductos, ligeros y rígidos, están unidos por venas transversales. El dibujo resultante es más que bonito; según Wootton, es similar a los enrejados y marcos espaciales que los ingenieros estructurales utilizan para aumentar la fuerza y rigidez.
Esta intrincada estructura está recubierta por una membrana que los científicos aún no entienden a cabalidad; solo saben que es excepcionalmente fuerte y ligera. El señor Wootton dice que este material tensado sobre la estructura del ala la hace más fuerte y rígida, tal como un lienzo que el pintor tensa sobre un marco de madera para darle rigidez.
Pero la rigidez de las alas no debe ser excesiva. Tienen que soportar las tremendas presiones de batir a gran velocidad y aguantar asimismo muchos golpes. Por ello, cuando Wootton examinó secciones de alas descubrió que muchas de ellas son más delgadas en la punta que en la base, y, por tanto, más flexibles en sus extremos. Escribe: “Las alas, por lo general, no responden a los impactos con rigidez, sino cediendo y recuperándose rápidamente, como una caña en el viento”.
Quizás sea aún más notable el hecho de que las alas pueden cambiar de forma durante el vuelo. Es cierto que las alas de los pájaros hacen lo mismo, pero estos tienen músculos en las alas para modificar su forma. Los músculos de un insecto solo llegan hasta la base del ala. A este respecto, las alas de un insecto son como la vela de un barco. Para modificar la forma debe ejercerse el control desde la base, que en el caso del barco es desde la tripulación de cubierta, y en el caso del insecto, desde los músculos del tórax. “Pero —como observa Wootton— las alas de los insectos tienen una construcción mucho más sutil que las velas y mucho más interesante. [...] Están dotadas también de amortiguadores, contrapesos, mecanismos para evitar que los desgarrones se extiendan y muchos otros sistemas simples y sumamente efectivos, todos los cuales aumentan la eficiencia aerodinámica de las alas.”
La fuerza de ascensión: el componente clave
Todos estos aspectos y muchos otros del diseño de las alas permiten al insecto conseguir el componente clave para el vuelo: la fuerza de ascensión. De hecho, Wootton explica más de seis maneras complejas en las que el insecto mueve las alas para generar la fuerza de ascensión.
El ingeniero espacial Marvin Luttges dedicó diez años a estudiar el vuelo de las libélulas. Estos insectos generan tal fuerza de ascensión que la revista americana National Wildlife denominó recientemente al vuelo de estos insectos “un milagro aerodinámico”. Luttges colocó pequeños pesos a una variedad llamada Libellula luctuosa y descubrió que el pequeño insecto podía volar sin problemas con cargas de dos a dos veces y media su propio peso. Esto significa que, para su tamaño, estas criaturas pueden levantar el triple de peso que la aeronave más eficiente hecha por el hombre.
¿Cómo lo hacen? Luttges y sus colegas descubrieron que con cada aleteo la libélula tuerce ligeramente las alas, con lo que genera pequeños remolinos en su superficie superior. Este uso complejo de lo que los ingenieros llaman corrientes de aire inestables es muy superior al modo en que vuelan los aviones, pues estos dependen de corrientes de aire estables. En el caso de la libélula, es su capacidad de “aprovechar la fuerza del remolino”, como dijo National Wildlife, lo que crea esta “fenomenal fuerza de ascensión”. Tanto las Fuerzas Aéreas como la Marina norteamericana están apoyando y sufragando las investigaciones de Luttges. Si se pudieran aplicar principios similares a los aviones, podrían despegar con mucha más facilidad y aterrizar en pistas mucho más pequeñas.
No obstante, igualar la capacidad de maniobra de la libélula sería otro desafío. National Wildlife dice que cuando la libélula emprende su primer vuelo, realiza “inmediatamente los milagros que los mejores aviadores de la actualidad no pueden más que envidiar”.
No extraña, pues, que el paleontólogo Wootton concluyera sobre este tema: “Cuanto mejor entendemos el funcionamiento de las alas de los insectos, tanto más sutiles y hermosos parecen sus diseños”. Y añadió: “Tienen aún pocos paralelos tecnológicos o, mejor dicho, ninguno”.
“Aún.” Esta palabra revela la creencia humana optimista —si no arrogante— de que con suficiente tiempo el hombre podría imitar prácticamente cualquier obra del Creador. No cabe duda de que el hombre seguirá produciendo imitaciones notables e ingeniosas de lo que encuentra en la naturaleza. Pero deberíamos recordar algo. Una cosa es imitar; otra es originar. Como dijo el sabio Job hace más de treinta siglos: “Pregunta, por favor, a los animales domésticos, y ellos te instruirán; también a las criaturas aladas de los cielos, y ellas te informarán. ¿Quién entre todos estos no sabe bien que la misma mano de Jehová ha efectuado esto?”. (Job 12:7, 9.)