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Alas y libélulas

Posted by Pele Camacho en 9 noviembre, 2011

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

(Picar en las imágenes para verlas con más resolución)

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

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Rojo y gualdas

Posted by Pele Camacho en 19 febrero, 2011

El rojo es un color que abunda en los odonatos.  Hay varias especies cuyos machos tienen un intenso color rojo que les hace destacar entre los colores del entorno donde se mueven. De todos ellos, quizás, el más notable es el macho de Crocothemis erythraea (Brullé, 1832) que, con un abdomen ancho y una envergadura que se acerca a los 45mm, luce un rojo intenso y vivo, extenso “de cabo a rabo”, es decir, de cabeza a patas y cercoides anales.  Como si fueran conscientes de su tamaño, suelen tener un vuelo “suficiente”, agresivo, rápido… como muy seguro de sus capacidades. Para darles un toque aún más atractivo, en la parte posterior de sus ojos resalta una fina línea azul clarita, que contrasta agradablemente con los rojos circundantes, y en la base de sus alas hialinas tienen unas transparencias azafranadas no muy extensas, pero suficientes para ser visibles a simple vista y para darles nombre: “crocus” es el nombre latino del azafrán que, en griego latinizado, fue “crocos”; lo de “themis”, como en las otras especies de odonatos con ese mismo sufijo que ya comenté, es la evocación del equilibrio en el aire de las libélulas, del signo Libra, de la balanza de dos brazos símbolo de una diosa de la Justicia… en fin, un animal precioso hasta en el nombre.  Los angloparlantes les llaman “scarlet”, escarlata, un nombre bien puesto, tan bello como su color.

Rojo a tope,  un macho maduro de Crocothemis erythraea  (Brullé, 1832)

Como en otras especies de odonatos, las hembras de Crocothemis tienen colores más discretos, marcando diferencia con sus machos en un dimorfismo sexual que sería casi increíble si no lo demostraran con sus rápidos tándems amorosos, que ejecutan en vuelo con una maestría asombrosa y que, en su combinación de colores, recuerdan los ”rojo y gualda de la enseña nacional”.  Si yo tuviera que ponerles un nombre vernáculo y celtibérico, posiblemente, les llamaría “españolas”, por evocación y porque sí.

“Gualdas” en evolución, amarillos en una hembra adulta de de Crocothemis erythraea

Lo de “gualda” es un color que, mayormente, los hispanos asociamos al amarillo de nuestra bandera, pero antes que el de la bandera,  “gualda” era, como-todo-el-mundo-sabe, el nombre vernáculo de la Reseda luteola, una planta silvestre de la que, al parecer, se sacaban tintes amarillos antes de que la síntesis química arrasara las costumbres ancestrales… De suyo, luteola, como el adjetivo lúteo, viene del latín “luteus”, que significaba amarillo, y es una raíz latina que se aplica a muchas palabras y conceptos relacionados al amarillo, por ejemplo, la “mácula lútea” que aloja la fóvea con la que distinguimos los colores.  El amarillo de nuestra bandera, sin tonos ni detalles, se definió allá por tiempos de Carlos III, a finales del siglo XVIII, pero en lo de “gualda” me “pieldo”, o sea, que no sé a quién se le ocurrió…

“Gualdas pálidos”,  en una hembra jovencita de Crocothemis erythraea

Pero, sabido es, el color de los odonatos es algo cambiante, normalmente, más en ellos que en ellas, que también.  Los “gualdas” de las hembras de Crocothemis son unos amarillos que, de jovencitas, como en tantas otras libélulas, son pálidos, unos tonos marfileños que,  poco a poco, evolucionan a medida que sus cutículas se tintan con los pigmentos que generan en su hipodermis y van oscureciéndose, de forma que, cuando pasan a ser Crocothemis muy maduras y veteranas, cuando en castizo se dice que “saben latín”, parece que aumentara su belleza;  sus colores son más intensos, sus ojos más azules, y después de tanto sol veraniego parecen haberse bronceado y su color cuticular pasa a ser un amarillo tostado, un color indefinido que habría que identificar por alguna referencia del catálogo Pantone, para no confundir.

La culminación de los “gualdas”, amarillos oscuros en una hembra veterana de Crocothemis erythraea

De manera inconfundible, a simple vista, lo que desde jovencitas permite identificar a cualquier hembra de Crocothemis y distinguirlas de otra hembra de libélula que pudiera parecérsele, es su prominente lámina o apéndice vulvar, casi perpendicular al segmento S9 donde acaban.  En castizo, se podría decir también que las hembras de Crocothemis, son unas hembras “de bandera”.

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