Una mosca vuela alrededor de nuestra cabeza y aterriza cerca; la observamos con cuidado, calculamos la distancia y lanzamos lo que creemos que es un golpe perfecto. Esfuerzo inútil
MANUEL PEINADO LORCA / CADENA SER
El inicio del vuelo, es decir, el despegue y la estabilización inmediata, constituye un desafío para cualquier animal volador. El despegue exige generar en poco tiempo una enorme potencia para ganar altitud, mientras que estabilizar el vuelo requiere respuestas rápidas a las perturbaciones. El equilibrio entre velocidad y estabilidad hace que las moscas utilicen despegues rápidos pero inestables cuando se ven amenazadas, y despegues más lentos y estables cuando buscan comida o inician el vuelo voluntariamente.
Una mosca vuela sigilosa alrededor de su cabeza y aterriza cerca. Agarra un matamoscas o enrolla el periódico, la observa con cuidado, calcula la distancia y lanza lo que cree que es un golpe perfecto. Esfuerzo inútil. No importa lo rápido que sea; casi siempre la mosca será más rápida, conseguirá evitar su golpe pretendidamente maestro y se irá de rositas.
Como ha podido comprobar cualquiera que intente leer en una terraza durante el verano, las moscas son extraordinariamente rápidas para escapar cuando están posadas sobre superficies sólidas y son capaces de maniobrar en vuelos acrobáticos que provocarían la envidia de los pilotos de combate. No es casualidad.
Puede que carezcan del cerebro de los vertebrados, pero la evolución ha dotado a la modestas (y molestas) moscas domésticas con unas capacidades de percepción, velocidad y maniobrabilidad tales que hace que sean extraordinariamente buenas para detectar y evitar los ataques por rápidos que sean.
Los halterios
Además de su visión ultrarrápida, en esa extraordinaria capacidad de respuesta juegan un papel esencial sus alas traseras modificadas, los halterios. Estos les permiten hacer despegues súbitos en el último momento, cuando el peligro inminente se cierne sobre ellas.
Las moscas domésticas (Musca domestica) son dípteros, algo que quizás sugiera equívocamente que solo poseen dos alas. No es exactamente así. Tienen cuatro, pero mientras que la mayor parte de los insectos voladores despegan impulsándose con las patas y poseen cuatro alas adaptadas para sostenerlas e impulsarlas durante el vuelo, las alas traseras de los dípteros ni sustentan ni baten, porque se han transformado en pequeñas estructuras parecidas a palancas mazudas, los halterios (Figura 1).
Gracias a una irrigación directa y electrotónica de una neurona motora directriz, los halterios, que funcionan a la vez como giróscopos y metrónomos, envían información en tiempo real hacia las alas, lo que permite al insecto percibir los giros corporales y estabilizar el cuerpo mientras vuela.
El calíptero
Los dípteros, de los que se han descrito más de 150 000 especies, se encuentran en casi todos los hábitats terrestres del mundo, excepto en la Antártida. En un grupo tan numeroso, la clasificación es compleja. Un grupo de dípteros, entre los que se cuentan las moscas comunes, tienen los halterios protegidos por una prolongación de las alas delanteras en forma de lóbulo, el calíptero (Figura 1), de donde deriva el nombre del grupo: caliptratos.
Desde hace mucho tiempo se había observado que los dípteros caliptratos no solo usan los halterios durante el vuelo, sino que también los hacen vibrar mientras deambulan, aunque los entomólogos ignoraban por qué. Para averiguarlo, un grupo de investigadores grabó imágenes a velocidades de hasta 3 000 fotogramas por segundo para filmar diferentes especies de moscas dípteras durante el despegue.
En este vídeo gif de Alexandra Yarger se puede observar a cámara lenta el despegue ultrarrápido de un moscardón caliptrato de la familia Calliphoridae.
Observaron que las moscas caliptratas se propulsaban unas cinco veces más rápido que las moscas de otros grupos. Despegaban a una media de siete milisegundos y lo lograban con un solo batido de alas. Ninguno de los caliptratos tardó más de catorce milisegundos en despegar. En comparación, los despegues de moscas de otros grupos consumieron alrededor de 39 milisegundos y exigieron al menos cuatro batidos de alas (Figura 2).
Comportamientos locomotores en familias de moscas. A. Tdespegue: Tiempo en milisegundos (ms) transcurrido desde el inicio de la flexión de patas al despegue. B. Naleteo: número de aleteos antes de que las patas pierdan contacto con el suelo durante los despegues espontáneos. Cada punto de datos representa una especie individual dentro de su familia codificada por colores (datos promedios de 1 a 15 individuos por especie, y de 1 a 3 despegues por animal). Modificada a partir de Yarger et al. (2020).
A continuación, los investigadores amputaron los halterios. Las caliptratas amputadas tardaron mucho más en despegar, mientras que el tiempo de despegue no se vio afectado en las moscas amputadas de otros grupos carentes de calípteros. La estabilidad durante el despegue también se vio afectada con la amputación, pero solo en las moscas caliptratas, cuyos torpes intentos de vuelo acababan ineludiblemente en un aterrizaje forzoso. Esos comportamientos anómalos prueban que entre las caliptratas los despegues rápidos y estables exigen el uso de los halterios.
Poder escapar de la depredación es una gran ventaja para cualquier animal, algo que han logrado con enorme éxito las moscas caliptratas, como ponen de relieve las 18 000 especies descritas en el grupo, cuatro veces más que las descritas en mamíferos, el doble de las especies conocidas de aves, y aproximadamente el 12 % del conjunto de los dípteros.
Hacer un despegue para escapar exige una perfecta sincronización entre velocidad y estabilidad. Los caliptratos parecen haber encontrado una manera de contrarrestar la pérdida de estabilidad mediante el uso de los halterios, lo que les permite lograr fugas mediante despegues más rápidos y estables que los que pueden ejecutar muchas otras especies de moscas.
Otras acrobacias
Los halterios no son el único secreto para el éxito escapista de las moscas. Una vez que una mosca vuela, puede ejecutar increíbles maniobras acrobáticas.
Las moscas de la fruta del género Drosophila pueden cambiar de rumbo en menos de una centésima de segundo, unas 50 veces más rápido del parpadeo de un ojo humano y, como puede verse en este vídeo, son capaces de girar hasta 90 grados para volar boca abajo y maximizar su fuerza de escape.
Fuga típica de una Drosophila situada sobre un prisma de vidrio que replica su imagen en ángulo recto. El estímulo que provoca la fuga se acerca por delante de la mosca (lado derecho de las imágenes). Los puntos blancos marcan los puntos de la cabeza y el abdomen utilizados para determinar el centro de masas (círculo blanco y negro) en tres momentos temporales: inicio del estímulo (T0), inmediatamente antes del salto (Tpre), y el momento del despegue después del salto (Tsalto). El punto rojo marca el punto de contacto con la superficie del par de patas mesotoráxicas (las que proporcionan el empuje de despegue) en T0. Las moscas saltan hacia atrás en respuesta a los estímulos que se avecinan frente a ellas y saltan hacia adelante cuando se acercan por detrás. Además, las moscas reposicionan activamente su centro de masas alejándose lejos de la dirección del estímulo que se aproxima. ms: milisegundos transcurridos desde el inicio del estímulo. Modificada a partir de Card y Dickinson (2008).
Cuestión de vista
Las moscas también tienen una visión excepcional que les ayuda a planificar sus saltos para alejarse de una amenaza inminente. Aproximadamente 200 milisegundos antes del despegue para escapar de un ataque, las moscas de la fruta utilizan la información visual para ajustar su postura y fijar el rumbo que las conducirá hasta un lugar seguro (Figura 3).
Los cerebros de los animales perciben el paso del tiempo procesando imágenes a velocidades conocidas como “tasa de fusión de parpadeo”, un término que describe la cantidad de imágenes que les llegan al cerebro por segundo. El implante de electrodos en los fotorreceptores de los ojos de las moscas demostró que su tasa de fusión de parpadeo era de 400 veces por segundo, mientras que la para los humanos es de aproximadamente 60. Esto significa que el movimiento que nosotros percibimos como “normal” para una mosca es una secuencia en cámara lenta.
Con todas estas ventajas integradas, no es de extrañar que la mosca que intenta aplastar logre escapar. Si quiere tener una idea cabal de los fundamentos aerodinámicos del vuelo de las moscas, mire este vídeo.
Podrá aprender que para mejorar la habilidad para abatir moscas con un golpe de, pongamos, un periódico enrollado, lo que hay que hacer es apuntar al lugar probable al que se dirija la mosca y no al sitio donde aparentemente está descansando, porque no lo está: su capacidad de fusión de parpadeo está casi siempre al acecho.
Apunte un poco hacia adelante para anticiparse hacia dónde va a saltar la mosca. No hay otra. Claro, que también puede dejarla en paz, porque, como usted, tiene derecho a buscarse la vida, aunque moleste un poco.
Manuel Peinado Lorca, Catedrático de Universidad. Departamento de Ciencias de la Vida e Investigador del Instituto Franklin de Estudios Norteamericanos., Universidad de Alcalá
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
Fuente: https://cadenaser.com/ser/2021/05/24/ciencia/1621841147_391517.html