Las arañas de agua son conocidas por su capacidad de caminar sobre el agua. Pero cuando las gotas de lluvia caen sobre la superficie del agua, crean impactos con enorme fuerza para los caminantes sobre el agua. Si los pequeños insectos son golpeados, son arrastrados bajo el agua. Los investigadores ahora han analizado las estrategias que utilizan para regresar a la superficie. Como resultado, su caparazón repelente al agua ayuda a los caminantes acuáticos a evitar ahogarse. Los hallazgos también ayudan a comprender cómo se distribuyen los microplásticos en el océano.
Como sugiere su nombre, los gorriones de agua (Trepobates subnitidus) pasan la mayor parte de su vida caminando sobre el agua. Esto es posible gracias al fino pelaje hidrófugo de las patas y la armadura de los animales. En su hábitat natural, los insectos, que sólo miden unos 15 milímetros, están expuestos a todo tipo de condiciones climáticas. Cuando llueve, gotas de lluvia que son aproximadamente 40 veces más pesadas que pasos ligeros de agua golpean la superficie del agua. La fuerza del impacto puede provocar que los animales caigan bajo el agua. Cómo sobreviven ha sido un misterio hasta ahora.
¿Quién dará el salto?
Un equipo dirigido por Daren Watson de la Universidad Politécnica de Florida ha investigado esta cuestión. Para ello, los investigadores crearon en el laboratorio gotas de agua artificiales que corresponden a gotas de lluvia especialmente fuertes y filmaron la reacción de las enredaderas con cámaras de alta velocidad. El análisis de las imágenes de la película reveló varios procesos: cuando cae una gota de lluvia, inicialmente se forma un cráter en la superficie del agua, empujando las enredaderas directamente bajo el agua. Sin embargo, cuando el cráter de agua colapsa posteriormente, se crea un chorro de agua ascendente (chorro de Worthington), que catapulta a los gorriones de agua a la superficie. En algunos casos, la breve inmersión termina en este punto y los insectos saltan del pequeño montículo de agua que se forma, informan los investigadores. Cuanto más cerca estén los zancudos del centro del cráter, más fácil les resultará saltar.
Sin embargo, si los animales no logran saltar, el chorro de agua que colapsa, debido a la gravedad, los arroja de regreso a la superficie del agua. Esto crea un segundo cráter. En determinadas circunstancias, los zancudos pueden volver a ser arrastrados bajo el agua. Sin embargo, que esto suceda dependerá de la rapidez con la que colapse el segundo cráter y de la ubicación exacta de los insectos, revelaron las imágenes de alta velocidad. Puede suceder que los insectos no sean transportados automáticamente y pasivamente hacia arriba por los movimientos del agua, sino que queden completamente sumergidos.
Con movimientos de remo y ayuda a la flotabilidad.
Para evitar que se ahoguen, los diminutos gorriones acuáticos nadan activamente hacia la superficie, según muestran los registros. Con sus cuatro patitas, los animales nadan con potentes y coordinados movimientos hacia arriba hasta que sus cabezas vuelven a emerger del agua. «Les ayuda su exoesqueleto repelente al agua, que forma una burbuja de aire alrededor de su cuerpo a partir de la placa torácica y les da flotabilidad», explica Watson. Este colchón de aire en el exoesqueleto protege a los insectos del agua y los protege de las fuerzas provocadas por el impacto de una gota de lluvia. «La protección del tanque funciona hasta diez minutos, pero sólo durante un tiempo limitado», señalan Watson y sus colegas.
Si se sumerge repetidamente durante un corto período de tiempo o durante inmersiones más largas, el caparazón del zancudo acuático puede saturarse tanto de agua que los insectos ya no tienen suficiente flotabilidad para alcanzar la superficie. Sólo si los pelos del exoesqueleto tienen suficiente tiempo para secarse entre dos inmersiones podrán realizar plenamente su tarea la próxima vez que caiga la gota.
La dinámica se puede transferir a partículas de plástico.
Los hallazgos revelan cómo los caminantes acuáticos pueden sobrevivir incluso a lluvias intensas sin ahogarse ni mojarse. Además, según los investigadores, las observaciones se pueden transferir a otras partículas que flotan pasivamente en el agua. Por tanto, el estudio también proporciona información sobre cómo se mueven los microplásticos en el mar cuando llueve y en qué circunstancias se arrojan al aire.
Fuente: Daren Watson (Universidad Politécnica de Florida) et al., Actas de la Academia Nacional de Ciencias, doi: 10.1073/pnas.2315667121
