Esperando la primavera

«… aunque muera el verano y tenga prisa el invierno,
la primavera sabe que la espero en Madrid…»

Algo así podrían cantar también las Vanessa atalanta (Linnaeus, 1758), unas de las pocas criaturas que vuelan por aquí en estos meses fríos, como si estuvieran esperando tiempos mejores para volver a veranear en esas tierras nórdicas de donde, no hace mucho, vinieron a Madrid y más abajo.

Vanessa atalanta (Linnaeus, 1758), calentándose al solecito malagueño de finales de Noviembre

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Allá por Septiembre de 1998, estudiosos de esas corrientes migratorias tan difíciles de entender, detectaron que centenares de miles de Vanessa atalanta volaban desde las costas de Finlandia hacia el sur, aprovechando altas corrientes de aires fríos, tan altas que no se apreciaban a simple vista, pero sí por radares meteorológicos capaces de detectarlas y esperar la repetición de ese tipo de movimientos en años posteriores para confirmar tales escapadas. Hasta no hace mucho se creyó que solo la Danaus plexippus -la mariposa Monarca- era capaz de semejantes viajes; ahora se sabe que la Vanessa atalanta también los hace: después de la primavera, huyendo de las calores del estío sureño, se desplazan hacia el norte, y al comienzo del otoño las jóvenes atalantas que nacieron allí arriba vuelven a estos pagos donde el clima invernal les resulta más tolerable. El viaje desde las costas bálticas hasta las mediterráneas -unos 3000 kilómetros- viene a durar unas cinco semanas, según se deduce de las observaciones que también se han hecho por aquí de las masivas llegadas otoñales de estas intrépidas voladoras.

Descanso en un brote de encina, con alas casi enteras después de volar 3000 Km.

La estrategia de las Vanessa atalanta parece que consiste en ovipositar después de su llegada otoñal; así, mientras los adultos hibernan, el ciclo reproductivo continúa y las nuevas generaciones se desarrollan cuando sus plantas nutricias -las ortigas- empiezan a crecer. El viaje de vuelta es alrededor de Mayo, para llegar al norte cuando las ortigas bálticas empiezan a brotar y las de aquí a secarse; más allá de esto, casi todo es un misterio por descubrir: cómo se orientan en sus migraciones, cómo buscan los vientos altos, su comportamiento migratorio…

Descanso en unas hojas de lentisco, donde suelen libar en el otoño

Y ahora que apenas hay flores… ¿qué liban las Vanessas atalantas? Pues lo que pillan, y no parecen disgustarles los sabores fuertes, porque se ve que les atrae la savia de algunos árboles y arbustos, como los lentiscos, que en estos meses otoñales suelen chorrear por su corteza una especie de espuma blanquecina que, entre otras delicias, contiene una resina aromática y de sabor fuerte llamada almáciga, parecida a la pegajosa resina de algunos pinos. También se las ve apurando «lo que haya» en cualquier grieta de las ramas: deben tener buen estómago…

Pero, además de las canciones de Joaquín -un jaenero que ha cantado mucho a Madrid- hay más cosas en la villa recordando a las atalantas. El ”mito de Atalanta” que les dio nombre, uno de los más bellos de la mitología griega, tiene en su trama la famosa carrera que Hipomenes ganó con el truco de las tres naranjas de oro que fue dejando caer, para ganar con astucia lo que no podía ganar en velocidad.

«Atalanta e Hipomenes«, de Guido Reni,  en el Museo del Prado – Madrid

En el Museo del Prado se pueden admirar las luces y las sombras del cuadro “Atalanta e Hipomenes”, de Guido Reni, una maravilla que durante muchos años estuvo oculta porque la “autoridad competente” de aquel entonces la consideró pecaminosa, hasta que en 1963, casi ayer, se permitió mostrarlo a millones de ojos pecadores. La belleza y dinamismo de la escena hacen honor al mito y a sus protagonistas.

    Atalanta,  Hipomenes  y la Señá Cibeles

Aunque el cuadro de Reni solo representa la parte central del mito, a poco más de 500 metros hacia el norte se encuentra el epílogo de aquel par de “pecadores” mitológicos, metamorfoseados por los dioses en una pareja de leones que, uncidos castamente para siempre al carro de la Señá Cibeles, allí siguen condenados a soportar a la afición de la blanca y de la roja en sus celebraciones. Y como en las migraciones, si en vez de ir hacia el norte se va hacia el sur, a unos 500 metros más abajo puede uno bajarse como dice Joaquín …

«… a mitad de camino entre el infierno y el cielo,
yo me bajo en Atocha, yo me quedo en Madrid…» 

                                                                    («Yo me bajo en Atocha»,  de Joaquín Sabina)

El abejorro del vuelo

En nuestras latitudes hay, al menos, dos abejorros de aspecto parecido: uno es el abejorro común, Bombus terrestris (Linnaeus, 1758), muy peludo, con bandas amarillas y blancas en tórax y abdomen, y unas alas no muy grandes, con tonos ambarinos casi transparentes; el otro es el abejorro carpintero, Xylocopa violacea (Linnaeus, 1758), menos peludo y casi totalmente negro, salvo sus alas de reflejos azulados o violáceos y el dorso de su lomo, a veces, amarillo por el polen que lleva después de rebozarse en centenares de flores… ambos tienen un tamaño similar, vuelan con la misma habilidad y son magníficos polinizadores, algo digno de agradecer.

El abejorro común, el peludo Bombus terrestris (Linnaeus, 1758)

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Al observar el fantástico vuelo de las libélulas, parafraseando un dicho castizo alguien podría decir que “con buenas alas bien se vuela«… probablemente sí, pero no es menos cierto que con alas «algo peores» no se vuela peor, y si no, que se lo pregunten a tantos como se han maravillado con el vuelo de los abejorros, tanto o más que con el vuelo de las libélulas, como dice esa malentendida paradoja etiquetada como mito de el vuelo del abejorro, un vuelo cuya rapidez y zumbidos imitan con virtuosismo los intérpretes de una famosa melodía que alguien mal-tradujo como «El vuelo del moscardón», colando a un bisho con mucha menos gracia y mucho más malaje que el abejorro.

 El abejorro carpintero, el violáceo y menos peludo Xylocopa violacea(Linnaeus, 1758)

Parece que el origen del famoso mito surgió porque el abejorro vuela tan bien, tan bien, que un sesudo profesor alemán, allá por 1930, tuvo la ocurrencia de aplicarle los conocimientos de la aerodinámica de entonces, y viendo que no le salían las cuentas, remató el intento en una frase con retintín que decía, más o menos, “… según los principios de la aerodinámica, el abejorro no podría volar…”.  Pero el asunto no quedó así, porque la comunidad científica entendió el reto del profesor -recogió el guante- y reintentó durante muchos años, aunque sin éxito, encontrar una explicación con base científica que justificara ese vuelo incomprensible, como broma chusca de un bishejo que, desconociendo las leyes de la aerodinámica, pero conociendo instintivamente algo que los homosapiens desconocen, vuela de forma maravillosa.

Una vista poco aerodinámica del abejorro Xylocopa violacea

Cuando se observan sus “frágiles” alas delanteras -casi el doble de grandes que las traseras- frecuentemente desgarradas de tanto batir, la impresión que dan es que su vuelo dará poco de sí al intentar tirar de ese cuerpo, desproporcionadamente gordo, con las cortas alas que le ha dado la naturaleza, y además, los abejorros son peludos, rechonchos, cabezoncetes… en fin, tienen una pinta poco atlética o acrobática, si se asocian esos conceptos a las pintas de homosapiens con objetivos de velocidad en sus vidas, probablemente con piel lisa, a veces, depilada o afeitada, enjutos o enjutas, de aspecto consumido, casi canijos o canijas… para correr y competir por ahí con pocos contravientos; pero con los abejorros no cuentan esos detalles y van zumbando «a pelo».

Un abejorro volando y polinizando flores de un cardo de arzolla Carduncellus monspelliensium 

Entonces, ¿cuál es la clave del vuelo de los abejorros…?  Pues, como apunté brevemente en la entrada anterior, la cosa tiene enjundia y hubo que esperar hasta el siglo XXI para que, de forma incomprensible para inexpertos en aerodinámica, unos investigadores americanos resumieran el «comecocos» aerodinámico diciendo que la gracia está en los remolinos o turbulencias que las pequeñas alas crean con su movimiento veloz, acompasado y complejo, batiendo a velocidades del orden de 150 movimientos por segundo, accionadas de forma indirecta por unos conjuntos de músculos longitudinales y transversales cuya función no consiste en mover las alas, sino en contraer y dilatar el tórax que soporta las alas… algo difícil de imaginar y, mucho más, de entender. Pero vuelan, ¡vaya que sí vuelan!

Vuelos y libélulas

Como es bien conocido en el mundillo del motor, las siglas 4WD -abreviatura de 4 Wheel Drive– indican “tracción a las cuatro ruedas” en vehículos con un solo motor, pero pensando en libélulas, me gusta imaginar que significa 4 Wing Drive para referirme al sistema de “tracción directa a las cuatro alas” que tienen los odonatos: cuatro alas con conexión directa a cuatro “motores” independientes. Parece obvio que un sistema así pueda hacer juegos malabares con el cuerpo que lo soporta, es decir, que la libélula pueda hacer maravillas a la hora de volar, porque en ese sistema de «motores» independientes radica la potencia, la técnica, la variedad… la gracia, en suma, del vuelo pluscuamperfecto de las libélulas. A ese sistema motriz me refería al final de la entrada anterior, cuando decía que hay algo más que alas…

Los «motores» alares de un macho jovencito de Trithemis kirbyi

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Cuando se observan desde cerca los «motores», es decir, el sistema muscular que acciona las alas de una libélula, lamentablemente, apenas se ve nada más allá de unos mazacotes musculares con cubierta quitinosa, pero sí se ve que cada ala tiene el suyo propio en la misma base del ala, un conjunto de “transmisiones directas independientes” que, lógicamente, serán muy efectivas y eficientes a la hora de hacer ese malabarismo volador que caracteriza a las libélulas: son capaces de despegar bruscamente, de volar con rapidez y potencia en cualquier sentido, de cambiar de dirección de manera casi instantánea, de quedarse “quietas” como si estuvieran suspendidas en el aire, de aterrizar suavemente… ¿qué más se puede pedir a un sistema volador?

Los «motores» alares de un macho de Trithemis annulata

Lo que no se ve sin hacer una disección anatómica es la forma en que los músculos alares accionan las alas, ni cuántos músculos son. Sería prolijo entrar en detalles anatómicos más allá del conocimiento del que escribe, y aunque haya ocho músculos -algunos cuentan nueve- actuando sobre cada ala, puede imaginarse que cada “motor” tiene dos músculos principales que actúan de forma opuesta: cuando un músculo tira o se contrae, el otro se estira o cede -para no decir “empuja”- y así, el ala se mueve como resultado de los tirones y empujones. El maestro R.J. Tillyard, en su libro “The biology of dragonflies”,  hizo un sencillo dibujo para describir, clarísimamente, el funcionamiento del conjunto de un ala y sus dos músculos alares principales.

Esquema de Tillyard para el «motor» de un ala de libélula

Los músculos actúan por contracción, es decir, tirando. El ala “w” está apoyada en una axila “ax” o punto de apoyo donde el ala pivota, mientras los dos músculos, «el» y «dp» tiran en el sentido de las flechas, pero no simultáneamente: cuando la libélula quiere elevar el ala “w”, el músculo elevador “el” tira y el músculo depresor “dp” cede; cuando desea bajar el ala, el músculo depresor tira en el sentido de su flecha, mientras el músculo elevador cede: facilísimo, casi vemos moverse el ala, flap, flap, flap…

Una vez se sabe cómo se mueve un ala, falta saber cómo se mueven las cuatro alas: pues, mire usté, depende, sí, depende de lo que el odonato quiera hacer, porque no es lo mismo el esfuerzo para volar tranquilamente que el necesario para despegar rápidamente de un posadero al que, por ejemplo, se acerca demasiado un molesto fotógrafo que quiere hacer una foto supermacro de los “motores” alares.

La sensacional fuerza del despegue de un macho de Calopteryx virgo

En este caso, el odonato asustado acciona sus cuatro «motores» para que todos tiren de él a la vez y le hagan despegar como si de un helicóptero se tratara: todas las alas actúan de forma síncrona y simétrica, el par delantero y el par trasero suben y bajan sus alas a la vez, y la fuerza del despegue es tanto más grande cuanto más lo sea la velocidad o batido de las alas: es normal oír un “chuuuummm…”, un zumbido de alas batientes, mientras la criatura se aleja rápidamente del fotógrafo, después de hacer un esfuerzo máximo con sus cuatro alas.

Sin embargo, cuando las libélulas desarrollan un vuelo tranquilo -que no lento- como aquellos de las Anax imperator patrullantes, por ejemplo, -mientras el fotógrafo las mira y desespera de esperar a que se paren- o como el de cualquier pareja de aquellas a las que gusta multiplicarse enganchadas, sin prisas -mientras hacen rítmicos descensos de contacto con la superficie de una charca, casi imposibles de seguir y enfocar- entonces, sus formas de mover las alas son muy diferentes de las que tienen en un despegue, porque como conscientes de la importancia de ahorrar energía y reducir esfuerzos, las libélulas vuelan con relativa lentitud, en una especie de “ralentí”: mueven las alas de manera desfasada, en contrafase, cuando un par sube el otro par baja; la razón ha sido analizada teóricamente y, también, de forma práctica, con cachivaches aerodinámicos simulando a las libélulas, para concluir que el efecto del desfase es un aumento en la fuerza de sustentación, porque la turbulencia que crean las alas delanteras al bajar provoca sustentación suplementaria en las alas traseras de la libélula… pero mejor no entrar en más detalles que solo entienden los expertos en aerodinámica.

Un tándem ovipositante de Sympetrum sinaiticum  -y sus reflejos- batiendo alas en contrafase

Si prefieren algo más explicativo e impactante que unas palabras, aquí tienen un video sobre «Vuelos de libélulas» de Mr. Attenborough, todo un maestro de documentales de naturaleza: observen el cambio de fase en el movimiento de las alas y las curvaturas que adquieren según el tipo de vuelo que realizan.

Y queda el proceso de parada o aterrizaje, con referencia conocida: cuando un avión baja su velocidad, por las leyes de la aerodinámica se reduce la fuerza de sustentación y empieza a perder altura, efecto al que coopera cualquier freno aerodinámico que actúe, por ejemplo, sacando hacia abajo los flaps que hay en el borde trasero del ala, pues de esa forma se frena la aeronave y se aumenta el perfil alar y la sustentación, para que el avión aterrice como si fuera planeando, suavemente, sin entrar  “en pérdida” y sin caer “a plomo”.

Un machito de Trithemis kirbyi recién aterrizado, con las alas en planos verticales

Las libélulas aterrizan sin flaps, pues ni los tienen ni los necesitan con sus versátiles sistemas alares: cuando se acercan al posadero, como muestra la parte final del video de Mr. Attenborough, por la acción de algunos de esos seis músculos que no hemos comentado alabean más sus alas y las ponen casi verticales -como si fueran flaps- para frenar su velocidad de acercamiento al sitio donde van a aterrizar, disminuyen la frecuencia de su aleteo, sacan su tren de aterrizaje estirando las patitas para agarrarse y… ¡pluscuamperfecto!.

Señoras y señores, hemos llegado al fin de este vuelo.  Gracias por volar con “bishoverde”.

Alas y libélulas

Tras los intentos de “aquellos chalados en sus locos cacharros”, iniciados con el Flyer de los hermanos Wright allá por 1903, la aviación se perfeccionó en el siglo XX hasta un nivel inverosímil; cuesta creer que moles metálicas de tantas toneladas puedan levantar vuelo y mantenerlo a la velocidad que algunos aviones alcanzan, pero las alas del avión son capaces de transformar la fuerza bruta de motores y reactores en las dos fuerzas necesarias para volar: una para desplazarse -fácil de asociar al empuje del motor- y otra de sustentación, que es la clave para elevarse y mantenerse en el aire. La observación del vuelo y alas de las aves condujo al desarrollo y perfeccionamiento de las alas de los aviones, unas estructuras aerodinámicas fijas que, a partir de una cierta velocidad, obtienen la fuerza de sustentación necesaria para despegar, volar y aterrizar; pero esas estructuras fijas tienen complementos móviles como alerones, flaps, slats, spoilers… que, modificando los perfiles aerodinámicos de las alas, permiten giros, despegues y aterrizajes más fáciles y seguros. Aquí pueden ver un buen video del asunto:  El ala de un A320

Si en los inicios de la aviación solo se imitaron perfiles alares de aves, ello fue porque el análisis del vuelo de los insectos ha sido, hasta hace poco, algo menos que imposible por el tamaño de sus alas y la velocidad de sus movimientos; de hecho, como comenté en una entrada reciente que titulé “Megabishos” , hasta el año 2001 no se comprendía como algunos insectos podían volar. Ahora, con los avances de las técnicas de video en alta velocidad y de potentes sistemas de computación, ha sido posible estudiar y simular el movimiento de las alas y, por tanto, el vuelo de algunos insectos como las libélulas, cuyo vuelo se considera uno de los más complejos y perfectos de la naturaleza, gracias a la versatilidad y capacidad de adaptación de sus alas y músculos alares.

Calentando alas y motores: alas planas y músculos alares de un macho de Trithemis annulata

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Las alas de las libélulas tienen como base una membrana quitinosa transparente –hialina– compuesta por dos capas delgadas y adheridas entre sí como si fuesen una estructura bilaminar corrugada, lo que aumenta la resistencia de ambas capas y de la membrana alar resultante. La membrana alar está reforzada por una red de tubos quitinosos huecos denominados venas alares, pues por ellas fluye la hemolinfa que mantiene las alas desplegadas y da flexibilidad a la membrana bilaminar. Las venas están ramificadas y dan lugar a un amplio conjunto de pequeños interespacios alares denominados celdillas o celdas, reforzadas en sus contornos por la estructura de las venas que las rodean, al tiempo que las hacen ligeras y flexibles.

Alas alabeadas de un macho de Trithemis annulata

Las funciones que realizan las partes móviles de las alas de los aviones en sus giros, despegues o aterrizajes, no son más que adaptaciones mecánicas para modificar la aerodinámica del ala, emulando los cambios de posición y formas que adoptan las alas de las aves y los insectos. Las alas de las libélulas raramente son elementos planos, porque el movimiento y la forma de las alas de las libélulas no son iguales cuando vuelan rápido que cuando están como suspendidas en el aire o cuando quieren parar en alguno de sus posaderos: el vuelo depende, fundamentalmente, de la frecuencia o ritmo de batido de las alas, del ángulo de ataque o inclinación del ala y del recorrido angular del ala en su desplazamiento de aleteo. En muchas fotos de libélulas posadas se aprecia perfectamente la curvatura de un supuesto “plano alar” que, más bien, es una superficie arqueada o alabeada, como las palas de una hélice o los álabes de una turbina diseñada para aprovechar o crear el flujo de un fluido líquido o gaseoso: tanto unas como otras suelen tener mecanismos que cambian el ángulo de inclinación de las palas o álabes, algo que las aves y las libélulas hacen habitualmente con sus alas.

Macho de Anax ephippiger en vuelo: es fácil imaginar turbulencias, pero muy difícil explicarlas

Cuando las alas de una libélula mantienen un batido que puede llegar hasta unos 40 aletazos por segundo, dan lugar a una especie de remolinos, turbulencias o vórtices de muy compleja formulación matemática, pero que desde un punto de vista físico y funcional son la base de extraños fenómenos reales de sustentación y empujes aerodinámicos de gran importancia, pues su conocimiento y aplicación son de enorme interés tanto en aeronáutica como en los bólidos de Fórmula-1, por ejemplo.

Algunos estudios de los movimientos de las alas de las libélulas se han hecho depositando grupos de microgotas de pintura en determinados puntos de sus alas y filmando con cámaras de alta velocidad el movimiento de las alas, para hacer después un seguimiento de las secuencias de posiciones de cada microgota y, de ese modo, obtener una secuencia de las formas del ala en intervalos de tiempo muy cortos. Luego, con el soporte de complejos programas de computación y aplicando conceptos de aerodinámica, se deducen los vórtices, turbulencias o remolinos de empuje y sustentación que permiten hacer simulaciones y diseños de nuevos sistemas de vuelo o propulsión: así enseñan las libélulas a los homosapiens cómo mejorar sus técnicas de vuelo y los perfiles aerodinámicos de sus locos cacharros…

Pero volar no es solo cuestión de alas; hay más…, hay más cosas junto a ellas que tienen buena parte en la gracia de sus vuelos… pero eso «Continuará en un próximo episodio«

Multiplicaciones

Hace unos días decían “los medios” que la población de homosapiens había superado ya los 7.000 millones, aumentando casi siempre de uno en uno, multiplicándose poquito a poquito, con los matices propios de nuestra especie.

En la naturaleza cada especie tiene sus “matices”, y así, por ejemplo, allá por mitad de la pasada primavera me sorprendió una mancha amarilla sobre unas hojas de coscoja rastrera, con un contraste que no me resultaba familiar. Le eché el macro y la escena me hizo parpadear: cientos de pequeños bichejos se apelotonaban en una hoja, como dándose calor o… ¿qué otra cosa podían darse en aquel mogollón? Dicen que muchos animales, a través de elementos sensitivos específicos, se comunican cosas que para su modo de vivir son fundamentales, pero éstos parecían ser recentales -que dirían algunos- o tenerales -que dirían otros- queriendo decir ambos que debían ser muy jovencitos, con pocas horas de vida, posiblemente, y en tal caso ¿tendrían ya capacidad de comunicarse algo o ese agrupamiento sería, por ejemplo, puro instinto de protección?

Multiplicación de una especie

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La mancha estaba inmóvil, con los bichejos de apenas 1 mm. como congelados o muertos, así que después de hacerles unas cuantas fotos, se me ocurrió rozar ligeramente la hoja en la que estaban y… ¡Ooohhh! como si le hubiera sacudido un estacazo, la mancha compacta se deshizo rápidamente y su contenido se desparramó en una tela casi transparente cuya superficie, quizás, multiplicaría por cuatro o cinco la del agrupamiento original.

Multiplicación de un espacio

Volví a verlos apenas media hora más tarde y ya se habían vuelto a reunir, todos juntitos, como si nada hubiera pasado, algo que suelen hacer a la más mínima; es uno de los “matices” de la Araneus diadematus (Clerck, 1757), una araña de amplia difusión en Europa, de una especie cuyas hembras adultas llegan a medir los 15 mm de cuerpo entero, y patitas aparte.

Supongo que, dado el agrupamiento y, probablemente, la sincronización de sus eclosiones o nacimientos, todos los bichejos eran hijos de la misma madre -porque lo de múltiples padres no es infrecuente en el mundo natural- y una vez más, cabe pensar en la sabiduría de la madre naturaleza que ha puesto el matiz para que los homosapiens no se multipliquen de semejante manera, porque poquito a poquito, ahí están esos 7 gigas, los más de ellos aguantando chaparrones y faenas de unos menos que, aunque suenen parecido, son mucho peores que los chaparrones, pero eso son otras historias…