SAINT PAUL, MN
Un equipo del Departamento de Ingeniería en la Universidad estatal de Pensilvania estudió el fenómeno, común pero todavía misterioso, por el cual las moscas y otros insectos se las arreglan para posarse patas arriba en el cielorraso, según un artículo publicado en la revista Science Advances.
“Las moscas son pequeñas voladoras ágiles que realizan rutinariamente una amplia variedad de proezas aerodinámicas”, señaló el estudio encabezado por Pan Liu, que citó entre “las maniobras aerobáticas más difíciles y menos comprendidas” que realizan, el posarse patas arriba en el cielorraso, “es decir, un aterrizaje invertido”.
El posarse invertido requiere que los voladores pequeños, ya sean robóticos y biológicos, coordinen rápidamente la distancia, la velocidad y la orientación del cuerpo usando un procesamiento sensor y motriz rápido.
“Los voladores pequeños también cuentan con más procesos mecánicos y estructurales pasivos para aliviar parcialmente las demandas sobre los sentidos y la computación”, añadieron los investigadores. “En particular, las moscas que se posan en superficies verticales o invertidas usan sus patas extendidas para ayudar en una voltereta que alinea su cuerpo con la superficie en la cual han de posarse”.
Este proceso depende en gran medida en la adhesión de las “almohadillas” en sus patas, llamadas pulvilli, que aseguran la sujeción, y en la elasticidad viscosa de las articulaciones que amortiguan el impacto en el contacto con la superficie.
Según los científicos, la computación visual actúa en concierto con estas adaptaciones mecánicas e inicia la extensión de las patas y así, para posarse exitosamente, las moscas y otros insectos quizá no necesitan ajustar activamente la orientación de su cuerpo inmediatamente antes de posarse.
Para este estudio, que los autores describen como “la exploración más completa de las maniobras de descenso de la mosca”, los investigadores observaron que esos insectos usan una serie de comportamientos más complejos que lo que se creía.
Si bien investigaciones anteriores han mostrado que las moscas tal vez no necesiten ajustar activamente la orientación del cuerpo inmediatamente antes de posarse, otras observaciones indican que las maniobras de rotación corporal, controladas por procesos de los sentidos, son fundamentales para el “aterrizaje patas arriba”.
Pan Liu y sus colaboradores emplearon videografías de alta velocidad para investigar el comportamiento de la mosca azul de las botellas en una cámara de vuelo que revelaron la geometría del cuerpo y el movimiento de las alas del insecto mediante marcadores anatómicos digitalizados.
A diferencia de la mosca de la fruta, que apenas si hace rotar su cuerpo antes de posarse en superficies verticales, la mosca azul emplea una amplia gama de maniobras de rotación para posarse y usa una tasa angular mayor que las observadas en las maniobras de escape de la mosca de la fruta y los colobríes.
La mosca azul se ajusta al aterrizaje balanceando su cuerpo con las patas firmemente plantadas en la superficie.
Los resultados indican que las moscas usan procesos neurales combinados con otra información sensorial para posarse patas arriba y lleva a la conclusión de que los robots voladores pequeños que intenten posarse patas arriba requerirán procesos de computación integrados y elementos de aterrizaje para lograr lo mismo.
Esta información contribuye a los trabajos de ingeniería en la construcción de robots voladores que realicen maniobras similares, y podría aplicarse en el campo de la neurociencia abriendo nuevas hipótesis para entender cómo funciona el cerebro de los insectos.
