Las alas de las mariposas, un lujo de ingeniería animal. Mas ya antes de adentrarnos en el tema, charlemos un tanto de de qué forma es el cuerpo de las mariposas.
Las mariposas son insectos que pertenecen al orden de los lepidópteros. Están estructuradas per cápita, un tórax y un abdomen. El tórax está dividido en 3 segmentos y en todos y cada segmento, lleva dos patas. En el anillo central o bien meso tórax tienen las alas precedentes y las alas siguientes las tienen fijadas en el anillo trasero o bien meta tórax, el que está encargado de desplazar las alas y por tal razón, ha de ser muy musculoso. Mas lo más interesante en el cuerpo de estos insectos, y asimismo lo más vistoso, son las alas.
Las alas de las mariposas son unas estructuras sorprendentes, diseñadas perfectamente, cuyas funciones son más que solo volar.
¿De qué forma se forman las alas de las mariposas? Un caso de paciencia
Todo empieza cuando la mariposa se halla lista para salir de la crisálida. Revienta la estructura quitinosa de exactamente la misma para iniciar una nueva etapa. Al Salir de la crisálida, las alas de las mariposas se hallan arrugadas, húmedas y son de un tamaño menor a su cuerpo. De forma que la mariposa se pone colgada cara abajo y bombea sangre cara las alas a fin de que estas adquieran el tamaño ideal. Entonces debe aguardar que se sequen para poder emprender su vuelo, puesto que si estas fantásticas estructuras se rompen no se pueden arreglar.
¿De qué forma se hallan estructuradas las alas de las mariposas?
Las alas de las mariposas están formadas por 2 capas de membranas, que se nutren por una serie de venas tubulares. Estás venas asimismo intervienen en el proceso de de respiración. Cada mariposa tiene un diseño determinado, que le deja distinguirse del resto de la población de mariposas. En verdad, sus venas sirven para determinar taxonómicamente las especies.
Las alas de estos insectos están cubiertas por una serie de pequeñas escamas y enanos pelos en su extensión. El nombre lepidóptero procede del heleno y significa lepido= escamas y ptero=alas; lo que nos da en conclusión de ser esta una de las peculiaridades más esencial de las mariposas.
Esta estructura sobre las alas les ofrece a las mariposas una apariencia afelpada y si bien no se pueda presenciar a simple vista, las escamas pueden ser rectangulares o bien ovaladas en forma de gotas. Cada una de estas escamas tiene una medida entre setenta y doscientos cincuenta micras y están compuestas de quitina (substancia formada por glúcidos nitrogenados) que les aporta cierta rigidez. Las escamas del ala de las mariposas aparte de robustecer la estructura del ala, tiene la capacidad de prosperar el vuelo de estos insectos.
Escamas con funciones diferentes
Las células de estas escamas en el instante de su capacitación, adquieren las propiedades físico- químicas que le dejan su coloración. A lo largo del desarrollo, estas células tienen la capacidad de sintetizar y depositar pigmentos de forma concreta en todos y cada zona del ala, o bien pueden mudar su forma creando pequeñas estructuras al mudar el esqueleto interno de las proteínas. Esto es lo que da comienzo a la creación de nano estructuras que son repetitivas, y que le proporcionan propiedades ópticas que intervienen en procesos como la comunicación en los animales ya adultos. Cada lado de las alas de las mariposas tiene un diseño diferente.
Alas de todos y cada uno de los colores, para la guerra y el amor
Los tonos de las alas de las mariposas tienen diferentes funciones. Ciertas especies se identifican por tener colores semejantes a los tonos de la naturaleza, para de esta manera fusionarse con el hábitat que las rodea. Hay otras, que, por contra, tienen alas de colores refulgentes, para darle una advertencia a sus predadores, haciéndoles meditar que presentan un sabor desapacible. Otras mariposas, por contra, juegan con sus colores y les hacen pensar a sus predadores que presentan un tamaño mayor al real, o bien como ciertos ejemplares que tienen especies de máculas oculares que las hacen parecer animales como los búhos, espantando de esta manera a sus predadores. Otra de las funciones del color de las alas, es la atracción de parejas, que son cautivadas por ciertos patrones.
En ciertas especies las escamas están relacionadas con glándulas odoríferas, con la que se liberan feromonas sexuales y en dependencia de su predisposición en el ala de la mariposa puede dibujar diferentes patrones que como se mentó previamente, son útiles en el cortejo.
Alas para Escuchar
Existen algunas especies que usan sus alas como órganos auditivos, estos ejemplares presentan un saco en la parte inferior del ala, tiene una forma de embudo y se halla cubierto de una fina membrana, este saco vibra cuando se presenta un sonido de alta frecuencia, y manda un mensaje al cerebro de la mariposa.
Una de las funciones más esencial de las alas de las mariposas es que la predisposición de sus escamas interviene de manera directa con la absorción de calor. En los lepidópteros primitivos, las escamas presentan una estructura maciza, mas en la mayor parte de las especies son huecas, razón por la que se piensa que han sido desarrolladas como especie de aislantes térmicos en los insectos que tienen actividad nocturna. Al paso que, en los que sostienen actividad diurna, las escamas asisten a concentrar o bien reflejar la radiación solar, lo que les deja a las mariposas, elevar o bien reducir la temperatura anatómico conforme a sus necesidades. Recordemos que las mariposas son animales de sangre fría y sin la temperatura conveniente no pueden levantar el vuelo.
Biomimética: copiando a las alas de las mariposas
Hoy en día, muchos son los estudios que se realizan en torno a las peculiaridades de las alas de las mariposas, en tanto que la predisposición de sus escamas tiene la capacidad de captar la energía solar, con una eficacia mayor a la de un panel usual.
Científico de E.U. y China, desarrollan proyectos basándose en los diferentes diseños de las alas de las mariposas para avanzar en el desarrollo de la tecnología solar.
Tongxiang Fan, científico de la Universidad de Jiao Tong de la ciudad de Shangahi en China, presentó un prototipo en la American Chemical Society de San Diego (EE.UU.) en los que se resumen años de observación de 2 especies de mariposas de color negro, las que absorben la mayor cantidad de luz solar.
Paneles solares de nueva generación
Estos científicos se dieron cuenta al observar las alas al microscopio, que estas están compuestas por diferentes capaz de escamas con agujeros pequeños en todos y cada una de ellas. Cada una de estas capaz tiene la capacidad de preservar parte de calor como especie de compuertas que se marchan cerrando.
El prototipo que presentaron, reproduce la estructura del ala de las mariposas, con células solares, y fue usado para sintetizar energía solar dando como resultado, la producción del doble de la energía que un catalizador tradicional.
Por otra parte, en la universidad de Yale, descubrieron que, en la punta de las escamas del ala de las mariposas, se hallan unas nanoestructuras de cristal que reciben el nombre de gyroids que está hecho de quitina y que influyen en el color, aparte de diseminar la luz de forma selectiva. Con los resultados de estas investigaciones se pretende avanzar en la creación de paneles solares.
Por su parte, los equipos de estudiosos de las Universidades de Pensilvania (EE.UU.) y la universidad autónoma de la capital de España, desarrollan un programa para reproducir estructuras biológicas que ha logrado edificar difusores ópticos para paneles solares inspirados en las alas de las mariposas.
Estas son ciertas tecnologías que se desarrollan desde la estructura de las alas de las mariposas. Los estudios prosiguen en marcha puesto que las peculiaridades de las alas de las mariposas son pasmantes, indudablemente, una de las estructuras más sorprendentes de la naturaleza. Ya ves que una mariposa es más que colores bonitos, y todavía tiene mucho que enseñarnos.
Alas sobrepuestas
Todas y cada una de las mariposas y polillas (salvo las polillas PlumA) tienen dos pares de alas sobrepuestas, cada una compuesta de una membrana doble finísima con rigidez suministrada por una red de venas tubulares que irradian desde la base de las alas. El patrón de vetas es diferente para cada género de mariposa, y es uno de los primordiales criterios usados por los taxonomistas al clasificar las mariposas.
Escamas
Las membranas de las alas son trasparentes, mas están cubiertas parcial o bien completamente en una capa afín al polvo de enanas escamas de colores. Cada escama se compone de una placa plana que brota de una sola celda en la superficie del ala.
Las escamas cambian sensiblemente en forma, ciertas son rectangulares, al tiempo que otras tienen forma de gotas de lágrimas o bien penachos. Una escala individual puede medir más o menos cincuenta micras de ancho (1/20 de un milímetro) y tener cien micras de largo, si bien muchas son afines a pelos, y son considerablemente más largas.
Puede haber hasta seiscientos escamas individuales por milímetro cuadrado de la superficie del ala, si bien en determinados géneros como Acraea, Aporia y Parnassius la densidad es sensiblemente menor, lo que les da a las alas una apariencia traslúcida. En ciertos géneros tropicales como Ithomia, Lamproptera y Cithaerias las escalas están ausentes en áreas grandes de las alas, lo que resulta en una trasparencia prácticamente completa.
Géneros de Escamas de las alas de las mariposas
Hay tres tipos básicos de escama: escamas pigmentarias, escamas estructurales y androconia.
1- Las escamas pigmentarias son en su mayor parte lisas. Su color, es el resultado de la presencia de melaninas, pterinas y otros pigmentos químicos. La mayor parte de los que son tomados de las plantas de comestibles para larvas y pasados ??a las mariposas adultas. Los pigmentos representan los colores básicos que se hallan en las alas de mariposa: negro, colorado y amarillo. La yuxtaposición de las diferentes escamas de colores y la cantidad de pigmento que poseen pueden crear la ilusión de colores auxiliares como naranja, crema y verde.
En ciertas especies, como la punta Anaranjada, las cardaminas de Anthocharis, las marcas verdes jaspeadas en la parte inferior son, una ilusión ocasionada por tener una mezcla finamente equilibrada de escamas amarillas y negras. Las alteraciones sutiles en la pigmentación y la densidad de la escamas pueden crear ilusiones como la textura o bien el sombreado, que asisten a dar a las alas de ciertas mariposas una apariencia tridimensional.
Las escamas pigmentarias asimismo se conocen como «escamas de tierra» en tanto que ciertamente forman una capa de color más baja y un patrón en las alas de una mariposa. Las escamas están preparadas en filas ordenadas como las tejas en un techo. Cada fila consta de «escamas de cobertura» pigmentadas y estructurales alternas. Estos últimos son mayores que las escamas pigmentarias. Se sobreponen y son semitransparentes, con lo que los tonos de las escamas pigmentarias se pueden ver a través de ellos.
dos – Escamas estructurales. Los tonos candentes de Lycaena Coppers, el amarillo dorado de Troides Birdwings, los verdes metálicos resplandecientes de Caria Metalmarks y los azules deslumbrantes de las mariposas Morpho sudamericanas se generan por los patrones de refracción, difracción y también interferencia de la luz cuando atraviesa las escamas estructurales semitransparentes.
En el caso de la luz de difracción se divide en bandas más claras o bien más oscuras tras pasar mediante una red de burbujas o bien rehendijas microscópicas en las escamas. Por otra parte, la refracción es donde la luz se divide en sus colores del arco iris a resultas de pasar mediante crestas prismáticas en la superficie de la escama. Los patrones de interferencia son el resultado de la luz que pasa por medio de capas claras de densidad variable, y que se refleja cara atrás de tal modo que los colores cambian conforme el ángulo de visión. Ejemplos de este color iridiscente se hallan en muchas mariposas, mas son particularmente atractivas, como en la Doxocopa neotropical, donde una banda de color puede mudar de azul eléctrico a turquesa vivaz.
Otro ejemplo es la polilla Sunset Chrysiridia rhipheus, en la que el más leve cambio de ángulo hace que las bandas metálicas verdes en las alas delanteras cambian a turquesas, al paso que un parche de contraste en las alas siguientes experimenta un cambio todavía más trágico, bruñendo por medio de cada color en el arcoíris mientras que la luz lo golpea en diferentes ángulos. Su excepcional brillo y también iridiscencia se debe a sus escamas encorvadas en forma de cinta, que hacen que la luz rebote entre las escamas lindantes en vez de reflejarse de forma directa al observador.
Prácticamente todas las mariposas y polillas tienen una mezcla de escamas pigmentarias y estructurales. En combinación, estos pueden generar cualquier color, desde oro metálico hasta naranja fluorescente, verde iridiscente, azul zafiro o bien cualquier otro color visto en las alas de mariposa. Aun pueden enseñar colores alén del fantasma visible: la mayor parte de las mariposas, aparte de los colores y patrones perceptibles para humanos y pájaros, asimismo tienen un patrón ultravioleta «oculto» que solo puede ser detectado por otras mariposas.
tres – La Androconia se halla eminentemente en las mariposas masculinas. Generalmente, existen como rayas oscuras sutilmente elevadas o bien parches en las alas precedentes, y de forma frecuente tienen una apariencia harinosa. En la base de la androconia hay pequeños sacos que poseen olores (feromonas). El aroma se esparce por medio de pequeños pelos o bien plumas en los bordes de las escamas, y se utiliza para captar las hembras a copular.
La androconia masculina asimismo puede tomar la manera de penachos (por servirnos de un ejemplo, en las alas siguientes de Morpho y Charaxes, o bien puede encontrarse en pliegues androconiales como los que se hallan en las alas siguientes de Papilionidae o bien en el pliegue costal de Pyrginae). En Danaini y también Ithomiini aparecen como «lápices de pelo». Estos pueden tomar la manera de órganos extrusibles en la punta del abdomen, o bien pueden aparecer como «pelos» largos en las alas siguientes. En ciertas especies, por poner un ejemplo, Lycorea, el órgano abdominal se cepilla contra la androconia en las alas siguientes para recoger feromonas. Estas se esparcen después expandiendo los penachos en presencia de las hembras.
La androconia asimismo puede aparecer como «hematíes» en la apertura genital de las mariposas hembra Battus, Parides, Troides, Ornithoptera y Heliconius, y en determinadas familias de polillas, por servirnos de un ejemplo, Saturniidae, Lasiocampidae y Lymantridae.
El parche diagonal obscuro en las alas delanteras del Gran patrón macho ilustrado arriba está compuesto por cientos y cientos de escamas androconiales. Estas propagan feromonas que pueden ser detectadas por las hembras a lo largo del cortejo. Conforme el macho avejenta, la fuerza de sus feromonas reduce, por tanto, al examinar la fuerza de las feromonas, una hembra puede valorar la edad y la hombría de un compañero potencial.
Polilla pluma
Las Polillas pluma de las familias Pterophorinae y Alucitidae no tienen membranas de alas. En cambio, sus alas precedentes y siguientes consisten cada una en venas recias bordeadas con docenas de escamas largas y delgadas que dan sitio al nombre común de «polillas de pluma». Hay ciento ochenta y seis especies de Alucitidae en el planeta, muchas de las que solo se han descubierto en los últimos veinte años. El nombre de la polilla representada ahora, Alucita hexadactyla se traduce como «20 dedos», mas es un nombre inadecuado en tanto que, Alucitidae realmente tiene veinticuatro penachos de pluma.
Las Pterophorinae son afines anatómicamente, mas se distinguen por sus largas patas traseras espoleadas y la extraña postura de reposo en la que las alas se enrollan y sostienen en un ángulo de 90° respecto al cuerpo.
Todas y cada una de las mariposas y polillas tienen 4 alas, 2 alas traseras y 2 alas delanteras. Pequeñas estructuras fijan las alas al tórax y los músculos unidos a estas estructuras mueven las alas. La mariposa asimismo puede desplazar sus alas mudando la manera de su tórax. Las venas de las alas, cilindros con paredes engrosadas, poseen la tráquea, los nervios y el espacio a fin de que la hemolinfa se mueva. Las venas dan a las alas estructura, fuerza y soporte. El abdomen se compone de once segmentos, los 2 o bien 3 últimos de los que están unidos. En las mariposas macho Monarch se puede ver dos cierres en el extremo del abdomen. Estos apéndices sujetan a la hembra a lo largo del apareamiento.