Biología: cómo funciona el insecto indestructible

El escarabajo acorazado es un insecto formidable. Aves, lagartos y roedores intentan con frecuencia comérselo, pero rara vez lo consiguen. Si lo atropella un coche, la criatura sigue viva.

La supervivencia de este escarabajo, denominado Phloeodes diabolicus, depende de dos factores clave: su capacidad para hacerse el muerto de manera convincente y un exoesqueleto que es una de las estructuras más duras y resistentes al aplastamiento conocida en el mundo biológico.

En un artículo publicado en Nature, investigadores de la Universidad de California, Irvine (UCI) y otras instituciones revelan los componentes materiales, y sus planos a nano y microescala, que hacen que el organismo sea tan indestructible, al tiempo que demuestran cómo los ingenieros pueden beneficiarse de estos diseños, informa Europa Press.

Según explica David Kisailus, de la UCI, el acorazado es un escarabajo terrestre, no puede volar. Simplemente se queda quiero y dejar que su armadura cumpla con su función hasta que el depredador se rinde. Vive en un hábitat desértico, al suroeste de Estados Unidos. Se lo encuentra debajo de las rocas y en los árboles, apretado entre la corteza y el tronco.

El peso que soporta

Kisailus y su equipo, integrado también por Jesús Rivera, estudiante de posgrado que tuvo a su cargo la recolección de los escarabajos, descubrieron que el acorazado puede soportar una fuerza de aproximadamente 39.000 veces su peso corporal. Esto equivale a que un hombre de 90 kilos soportara un peso de 3,5 millones de kilos.

Al realizar una serie de evaluaciones microscópicas y espectroscópicas de alta resolución, Rivera y Kisailus descubrieron que el secreto de este insecto radica en la composición material y la arquitectura de su exoesqueleto, específicamente, sus élitros. En los escarabajos aéreos, los élitros son las hojas de las alas delanteras que se abren y cierran para proteger las alas de vuelo de las bacterias, la desecación y otras fuentes de daño. Los élitros del acorazado han evolucionado para convertirse en un escudo protector sólido.

No se rompe, pierde capas

Los investigadores observaron que los élitros constan de capas de quitina, un material fibroso y una matriz proteica. Mientras que el exoesqueleto de un escarabajo volador es más ligero, la capa exterior del acorazado tiene una concentración significativamente más alta de proteína, aproximadamente un 10%o más en peso, lo quecontribuye a la mayor dureza de los élitros.

Además, la sutura medial que une las dos partes de los élitros se parece mucho a las piezas entrelazadas de un rompecabezas. Rivera construyó un dispositivo dentro de un microscopio electrónico para observar cómo funcionan estas conexiones bajo compresión, similar a cómo podrían responder en la naturaleza. Los resultados revelaron que, en lugar de romperse en la región del “cuello” de estos enclavamientos, la microestructura dentro de las hojas de los élitros cede a través de la delaminación o fractura en capas.

“Cuando rompes una pieza de un rompecabezas, esperas que se separe por el cuello, la parte más delgada”, dijo Kisailus. “Pero no vemos ese tipo de división catastrófica con esta especie de escarabajo. En cambio, se deslamina, proporcionando una falla más elegante de la estructura”, explicó.