El secreto m¨¢s oscuro de los mut¨ªlidos: c¨®mo los animales ultranegros inspiran a la tecnolog¨ªa

Son muy pocas las personas que han aceptado el reto de estudiar a los mut¨ªlidos. Estos insectos, com¨²nmente conocidos como hormigas de terciopelo, son tan interesantes como dif¨ªciles de investigar. As¨ª lo expresa un trabajo cl¨¢sico sobre ellos:?¡°Ninguna [especie de himen¨®ptero] puede proporcionar m¨¢s horas de fascinaci¨®n y frustraci¨®n que las hormigas de terciopelo.¡±

Aunque es cierto que tienen un aspecto aterciopelado debido a que su cuerpo est¨¢ cubierto por una densa capa de pelo, no son hormigas verdaderas, ya que est¨¢n m¨¢s e...

Son muy pocas las personas que han aceptado el reto de estudiar a los mut¨ªlidos. Estos insectos, com¨²nmente conocidos como hormigas de terciopelo, son tan interesantes como dif¨ªciles de investigar. As¨ª lo expresa un trabajo cl¨¢sico sobre ellos:?¡°Ninguna [especie de himen¨®ptero] puede proporcionar m¨¢s horas de fascinaci¨®n y frustraci¨®n que las hormigas de terciopelo.¡±

Aunque es cierto que tienen un aspecto aterciopelado debido a que su cuerpo est¨¢ cubierto por una densa capa de pelo, no son hormigas verdaderas, ya que est¨¢n m¨¢s estrechamente relacionados con las avispas. Actualmente, la familia Mutillidae comprende 4693 especies, pero de la inmensa mayor¨ªa no tenemos nada de informaci¨®n.

Los motivos los encontramos en su biolog¨ªa. Los machos y hembras presentan un dimorfismo sexual extremo: las hembras son ¨¢pteras (sin alas) y grandes, mientras que los machos tienen alas y suelen ser m¨¢s peque?os. Esto dificulta su taxonom¨ªa porque, a menudo, una misma especie se ha descrito como g¨¦neros diferentes.

Las hembras buscan nidos de otros insectos, como avispas solitarias, para depositar sus huevos. Al eclosionar, las larvas se alimentan de la pupa del hu¨¦sped, actuando como par¨¢sitos. Este comportamiento tambi¨¦n complica su estudio, ya que requiere observar y entender las interacciones entre especies en sus entornos naturales. Adem¨¢s, su estilo de vida solitario los hacen especialmente dif¨ªciles de localizar.

Sin embargo, hay personas para las que las dificultades, en vez de ser un desaliento, son un atractivo. Este es el caso de Vinicius L¨®pez, un entom¨®logo de La Universidad Federal del Tri¨¢ngulo Minero de Brasil. Como cuenta a EL PA?S: ¡°Cuando estudias mut¨ªlidos, cada descubrimiento parece abrir m¨¢s preguntas que respuestas. Esa sensaci¨®n de misterio y el constante desaf¨ªo de entenderlas es, para m¨ª, absolutamente encantador¡±.

En concreto, hay una especie llamada Traumatomutilla bifurca, que le llam¨® la atenci¨®n por su peculiar coloraci¨®n blanca y negra. ¡°En una expedici¨®n en el Parque Nacional de Chapada dos Guimar?es, vi a esta especie caminando sobre arena clara y tuve la impresi¨®n de que las bandas blancas flotaban,?como si las partes negras no existieran¡±, explica Vinicius L¨®pez , ¡±fue un momento que nunca olvidar¨¦.¡±

A?os despu¨¦s, lleg¨® a su laboratorio un espectr¨®metro que permit¨ªa medir la luz que reflejan las distintas superficies y ¨¦l y su equipo decidieron medir el negro presente en la cut¨ªcula de T. bifurca. Como parte de su calibraci¨®n, este instrumento incluye referencias espec¨ªficas para el blanco (que representa el m¨¢ximo de reflexi¨®n) y para el negro (m¨ªnimo de reflexi¨®n). Descubrieron que el negro de T. bifurca reflejaba menos luz que el calibrador negro del espectr¨®metro. ¡°El hallazgo nos confirm¨® que est¨¢bamos ante un fen¨®meno ¨²nico, digno de estudio¡±, dice el entom¨®logo.

Lo que Vinicius y su equipo hab¨ªan encontrado era un color conocido como ultranegro, que se caracteriza por reflejar menos del 0,5% de la luz incidente. En la naturaleza este color es extremadamente raro, se encuentra solo en algunos animales como la ara?a pavo real (Maratus tasmanicus), el ave del para¨ªso (Lophorina niedda), la v¨ªbora del gab¨®n (Gaboon viper) o la mariposa zapatera griega (Catonephele numilia).

En cada animal, este color ha evolucionado de manera independiente y les confiere distintas ventajas evolutivas. En ara?as pavo real y aves del para¨ªso, el ultranegro resalta otros colores brillantes, aumentando el contraste visual y atrayendo a las parejas. En la v¨ªbora del gab¨®n, le permite a regular mejor la temperatura y camuflarse, mientras que en la mariposa zapatera griega le ayuda a confundir a los depredadores.

En el caso de Traumatomutilla bifurca, la funci¨®n del ultranegro no est¨¢ del todo clara. El comportamiento sexual de los mut¨ªlidos a¨²n no se conoce bien, pero no parece que la coloraci¨®n de las hembras sirva para atraer a los machos. En su lugar, podr¨ªa ayudarles a evadir a los depredadores.

Los mut¨ªlidos son conocidos por sus estrategias antidepredatorias. Las hembras parecen peque?os tanques blindados: tienen un exoesqueleto incre¨ªblemente resistente y un aguij¨®n venenoso muy potente. Adem¨¢s, comparten patrones de color con otras especies de su entorno que tambi¨¦n son venenosas, lo que se conoce como mimetismo mulleriano. Curiosamente, apenas se han observado interacciones entre estas hormigas y depredadores insect¨ªvoros. Como explica Vinicius L¨®pez, ¡°sigue siendo un misterio qui¨¦nes son sus depredadores naturales, lo que hace que estudiarlas sea a¨²n m¨¢s intrigante¡±.

Sin embargo, con los mut¨ªlidos no todo son misterios sin resolver. Utilizando t¨¦cnicas avanzadas como la microscop¨ªa electr¨®nica de barrido (SEM) y la microscop¨ªa electr¨®nica de transmisi¨®n (TEM), Vinicius L¨®pez y su equipo han averiguado c¨®mo estos insectos consiguen producir un color tan oscuro. Recientemente, han publicado sus resultados en el?Belstein Journal of Nanotechnology.

La superficie de la cut¨ªcula de T.bifurca est¨¢ cubierta por una densa capa de espinas que act¨²an como trampas de luz, dirigi¨¦ndola hacia dentro de la cut¨ªcula. Debajo de esta capa superficial, hay una serie de l¨¢minas superpuestas que forman una red tridimensional. Esta disposici¨®n aumenta a¨²n m¨¢s la absorci¨®n de luz, ya que la luz rebota m¨²ltiples veces dentro de las l¨¢minas hasta que es finalmente absorbida por los pigmentos, probablemente melanina. Se trata de una combinaci¨®n perfecta entre nano ingenier¨ªa y bioqu¨ªmica.

Estudios como este abren oportunidades para aplicaciones pr¨¢cticas en la tecnolog¨ªa. La ciencia ya ha logrado replicar estos mecanismos en laboratorios utilizando nanotubos de carbono y estructuras similares a las de estos animales. Seg¨²n Stanislav Gorb, profesor en el Zoological Institute of the University of Kiel y uno de los mayores expertos en materiales biomim¨¦ticos, una de sus aplicaciones m¨¢s exitosas es en dispositivos ¨®pticos como microscopios y telescopios, donde las superficies ultranegras reducen los reflejos internos, mejorando la calidad de las im¨¢genes obtenidas.

Por ejemplo, el Vantablack, uno de los materiales ultranegros m¨¢s conocidos, debut¨® en el espacio en 2015 recubriendo el rastreador estelar del microsat¨¦lite Kent Ridge 1. Aunque parece un entorno oscuro, el espacio es muy luminoso. El Ventablack absorbe la luz que entra en los sensores del rastreador, mejorando su capacidad para monitorear la posici¨®n relativa a las estrellas.

Stanislav Gorb considera que uno de los avances m¨¢s prometedores del ultranegro es su aplicaci¨®n en paneles solares. En comparaci¨®n con los recubrimientos actuales, que pueden reflejar una parte de la luz incidente, el ultranegro garantizar¨¢ que pr¨¢cticamente toda la energ¨ªa lum¨ªnica disponible sea capturada por las c¨¦lulas fotovoltaicas. A largo plazo, esta tecnolog¨ªa podr¨ªa desempe?ar un papel clave en la mejora del rendimiento de las energ¨ªas renovables, impulsando el desarrollo de soluciones m¨¢s sostenibles y competitivas.

Probablemente, cuando Vinicius L¨®pez se encontr¨® por primera vez con T.bifurca sobre la arena blanca, no pens¨® en telescopios ni en paneles solares. Su inter¨¦s por los mut¨ªlidos no era otro que el de llegar a comprender a unos animales que se resisten a mostrar sus secretos. Pero en la naturaleza todo est¨¢ conectado y el secreto m¨¢s oscuro de un insecto puede ser una fuente de inspiraci¨®n para un curioso primate que ha salido al espacio.