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Entomología
Vivir en una Burbuja de Aire Subacuático
26 de Septiembre de 2008.
 Cientos
de especies de insectos pasan gran parte de su tiempo bajo el agua,
donde pueden tener mayor facilidad para obtener comida que fuera de
ella. Un grupo de matemáticos ha deducido ahora cómo exactamente logran
respirar estos insectos bajo el agua sin ser criaturas subacuáticas en
el sentido estricto.
 Menéame
Gracias a su cubierta exterior, que repele al agua, cuando estos
insectos se sumergen atrapan una fina película de aire alrededor de sus
cuerpos. Esta burbuja no sólo sirve como un tanque de oxígeno, sino que
también permite que los insectos absorban el oxígeno del agua
circundante.
Algunos se han adaptado a la vida subacuática empleando esta burbuja a
manera de pulmón virtual. Gracias a ella, los insectos pueden permanecer
bajo el agua indefinidamente, y bucear a tanta profundidad como 30
metros, según los resultados del estudio realizado por John Bush,
profesor de matemáticas aplicadas en el MIT, y por Morris Flynn,
profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Alberta. Incluso
algunas especies, como la Neoplea striola, la cual es nativa de Nueva
Inglaterra, hibernan bajo el agua todo el invierno.
Este fenómeno fue observado por vez primera hace muchos años, pero los
autores del nuevo estudio son los primeros en calcular la profundidad de
inmersión máxima y en describir cómo las burbujas permanecen intactas
aunque los insectos se sumerjan a más profundidad, donde las presiones
amenazan con aplastarlos.
El nuevo estudio demuestra que existe un delicado equilibrio entre la
estabilidad de la burbuja y las necesidades respiratorias del insecto.
La estabilidad de la burbuja de aire es mantenida por pelos ubicados en
el abdomen del insecto, los cuales ayudan a repeler el agua de la
superficie. Los pelos, además de una cubierta superficial cerosa, evitan
que el agua inunde los espiráculos (los pequeños agujeros abdominales
para la respiración en los insectos).
El espaciado entre estos pelos es de importancia crítica: cuanto más
cerca estén los pelos, mayor será la estabilidad mecánica de la burbuja,
y mayor presión soportará sin colapsarse. Sin embargo, la estabilidad
mecánica se logra pagando un precio. Si los pelos están demasiado
cercanos, no habrá suficiente área superficial a través de la cual
respirar.
Como esta burbuja actúa como un pulmón externo, esta área superficial
debe ser lo bastante extensa para facilitar el intercambio de gases.
Los investigadores desarrollaron un modelo matemático que toma estos
factores en cuenta y permite predecir la gama de posibles profundidades
de inmersión. En sus análisis, han encontrado que no sólo existe una
profundidad máxima por debajo de la cual la burbuja se colapsa, sino que
también existe una profundidad mínima por encima de la cual la burbuja
no puede satisfacer la demanda respiratoria del insecto.
Información adicional en:
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