Como nunca habían desarrollado alas, muchas especies de arañas desarrollaron una extraña habilidad para volar por los cielos usando nada más que unos pocos hilos cortos de telaraña que colgaban de sus delicados traseros.
Cómo funciona esta respuesta de invertebrados al parapente nunca ha estado del todo claro, aunque históricamente los biólogos han asumido probablemente tenga algo que ver con remolinos arremolinados de aire cálido cerca de la superficie de la Tierra.
Sin embargo, una sugerencia alternativa está ganando atención, ya que la evidencia se acumula en apoyo de un mecanismo bastante steampunk. En lugar de montar corrientes térmicas, las arañas podrían navegar hacia el cielo en mareas de electricidad.
Los estudios realizados por investigadores de la Universidad de Bristol en 2018 mostraron que los campos eléctricos generados por la actividad climática podrían arrastrar suficientemente una sola hebra de telaraña cargada electrostáticamente y su arácnido aeronáutico del suelo.
Ahora, un nuevo estudio modelar las matemáticas detrás de las interacciones electromagnéticas en múltiples hilos de araña colgantes ha aportado importantes detalles nuevos a la discusión.
Esto no quiere decir que las cargas eléctricas sean necesariamente responsables del fenómeno al que los científicos se refieren como globos aerostáticos
El hecho de que las arañas pueden agregar una ligera carga a sus redes para atrapar presas (y potencialmente recoger contaminantes
Desafortunadamente, medir la actividad electrostática de un hilo corto es mucho más difícil de hacer en condiciones de laboratorio.
Así que los investigadores mantuvieron las cosas simples, mediante el uso de modelos simples para determinar cómo un solo hilo cargado electrostáticamente hilado desde el trasero de una araña podría interactuar con el propio campo débilmente cargado de una atmósfera.
En realidad, las arañas globo pueden girar dos, tres, o incluso docenas de hilos finos para levantarlos, levantarlos y alejarlos. Cómo cada hilo, recubierto con material cargado negativamente, podría interactuar con otros hilos es una pregunta abierta.
Para explorar esa pregunta, los físicos Charbel Habchi de la Universidad de Notre Dame-Louaize en el Líbano y Mohammad K. Jawed de la Universidad de California en Los Ángeles combinaron mediciones de estudios anteriores con un algoritmo comúnmente utilizado en gráficos computarizados para rastrear el cabello.
Adjuntando entre dos y ocho cabellos virtuales a una esfera de 2 milímetros de ancho que representaba una diminuta especie de araña, podían ajustar una variedad de variables como la distribución de carga, los campos eléctricos atmosféricos y la resistencia del aire, y verla volar.
Al principio, todos los hilos permanecieron más o menos verticales. Pero a medida que se desarrollaban las simulaciones, las cargas negativas a lo largo de los hilos se separaron, expandiendo la colección de hilos en forma de cono invertido.
Esto, a su vez, ralentizó su ascenso, lo que provocó que cayeran y que las hebras se juntaran nuevamente, lo que hizo que la tensión entre la repulsión electrostática y la resistencia atmosférica fuera un factor importante para determinar el número de hilos de un globo araña.
“Creemos que, al menos para las arañas pequeñas, el campo eléctrico, sin la ayuda de las corrientes de aire ascendentes, puede causar que se hinchen”. Habchi dijo Rachel Berkowitz en Física.
En cuanto a las arañas más grandes, es posible que sea necesaria una buena patada de una corriente de aire ascendente, lo que implica que las hipótesis contrapuestas detrás del vuelo de la araña podrían no ser tan mutuamente excluyentes después de todo.
Tener un modelo de sonido es una cosa. Hacer una copia de seguridad experimentalmente será un desafío mayor.
Por otro lado, si las matemáticas funcionan, podría ser la base para una nueva vía de tecnología de vuelo inspirada en arañas, utilizada para enviar drones a nanoescala en las corrientes de aire de la Tierra o en mundos lejanos.
Esta investigación fue publicada en Revisión física E.