La Ciencia de las Mariposas – Descubre sus secretos

“Cada día sabemos más y entendemos menos”

Albert Einstein

¿Qué tienen en común las mariposas y la ciencia? – ¿Por qué su origen y características traen de cabeza a los investigadores? – Sigue leyendo y descubrirás aspectos asombrosos que nos hacen comprender, una vez más, lo maravilloso que son estos revoltosos insectos.

Al contemplar una mariposa nos preguntamos cómo un insecto tan pequeño puede tener tantos misterios aún sin desvelar. Son muchos los estudiosos que se cuestionan cómo las mariposas hacen lo que hacen, y muchos los secretos que nos aguardan.

¿Qué asombrosos misterios esconden las mariposas?

Estudios recientes han desvelado datos sorprendentes sobre las mariposas y la ciencia, hallazgos increíbles que unen el mundo científico y tecnológico con las mariposas.

Entra y descubre a las mariposas y su relación con la ciencia. Cómo han evolucionado, qué hace que cambien de color, su forma de adaptación a un ambiente cambiante. Todo esto y mucho más sobre el universo de las MARIPOSAS aquí y ahora.

Las mariposas negras y la ciencia

La mariposa negra Pachliopta aristolochiae o Rosa común perteneciente a la familia Papilionidae, de las que actualmente que se conocen 16 especies, es una mariposa de cola de golondrina que se distribuye en su mayoría por el sur de Asia.

Un estudio publicado en la revista Science Advances escrito por científicos de Estados Unidos y Alemania propone que las alas de las mariposas negras podrían mejorar los usos de los paneles solares.

El estudio fue llevado a cabo por el KIT – Instituto Tecnológico de Karlsruh – de Alemania y el Instituto Caltech de Tecnología de California (que si os suena seguramente sea porque sois fans de la serie The Big Bang Theory)

Los investigadores han desarrollado un sistema inspirado en las alas de la mariposa Pachliopta Aristolochiae, concretamente en sus escamas, para mejorar la capacidad que tienen las células fotovoltaicas de atraer la luz del sol.

Radwanul Siddique, uno de los científicos participantes en el estudio del Caltech ha manifestado lo siguiente:

«El diseño estructural de las alas de esta mariposa – basado en crestas y pequeños agujeros – proporciona simultáneamente una buena estabilidad mecánica al tiempo que cosecha la luz con gran eficacia«

Las alas de estos lepidópteros poseen unas escamas con micro y nanoestructuras que atrapan luz solar con un amplio rango espectral y angular.

Los investigadores se han inspirado en el desorden estructural de las escamas de las alas de la mariposa negra para perfeccionar las capacidades de almacenamiento de luz solar y sus aplicaciones en las células fotovoltaicas.

El estudio supone un gran avance en esta materia, ya que actualmente este tipo de técnicas no están muy extendidas.

Para ilustrar el estudio, el investigador Siddique y sus colegas desarrollaron un modelo de simulaciones ópticas en 3D basado en la organización del ala de la mariposa para calcular la capacidad de absorción de la luz.

Crearon absorbedores fotovoltaicos delgados nanoestructurados de naoagujeros desordenados simulando la estructura del ala de la mariposa con resultados prometedores.

Obteniendo un aumento del 200% en la absorción en ángulos de incidencia grandes. Lo que demuestra la eficacia de las estructuras del ala de la mariposa negra. Este aumento se puede ver mejorado mediante la utilización de un modelo piramidal invertido.

La mariposa de los Abedules (Biston betularia)

Esta mariposa nocturna es una especie de lepidóptero de la familia Geometridae, en su forma típica se presenta de color blanco con motitas negras simulando salpicaduras de pintura por todas sus alas.

La mariposa Biston betularia también puede presentarse en su forma negra, tonalidad que desarrollo como medida de autoprotección conocida como “carbonaria” y cuya historia descubriremos a continuación:

Hallado el gen que cambió el color a las mariposas en la Revolución Industrial

Según un estudio desarrollado por investigadores británicos, publicado en la revista Nature y llevado a cabo en la Universidad británica de Liverpool, desvela por qué la mariposa blanca de los Abedules se transformó en negra carbonizada y así logro camuflarse con un entorno cada vez más ennegrecido debido al carbón que emanaba de las fábricas durante la Revolución Industrial.

La Biston betularia debe su nombre a los abedules, arboles de tronco blanco donde solía posarse y en cuyas cortezas claras se camuflaba para evitar a sus depredadores.

Con la llegada de las fábricas a las ciudades, el ambiente se oscureció y a nuestra polilla no le quedó otra alternativa de hacer lo propio y oscurecerse también. Pero:

¿Cómo logro la mariposa de los Abedules transformarse en negra?

Esta transformación ya se conocía en el siglo XIX, pero hasta la fecha no se había descubierto el gen responsable. Las razones son variadas, tales como un mecanismo de defensa y la selección natural – o melanismo industrial – como se ha designado a este fenómeno.

Los investigadores han hallado el gen mutante que proporcionó ese tono oscuro a la mariposa. Este gen denominado córtex, anteriormente estudiado en moscas, ha resultado ser el responsable del cambio en la pigmentación.

Descarga aquí tu infografía sobre la mariposa de los Abedules

El estudio se basa en el análisis del ADN de más de un centenar de Mariposas Betularias negras y blancas para determinar en qué se diferencian.

Las conclusiones desvelan que la porción modificada del gen córtex está presente en la subespecie negra.

Los descubrimientos sobre el gen que logró transformar a la polilla blanca en negra van en paralelo con otro estudio que revela que este mismo gen es el responsable del cambio de patrones cromáticos usados en un género de mariposas distribuidas en zonas tropicales y que utilizan para replicar los colores de otras mariposas y así evitar ser atacadas.

La mariposa que cambia de color

Heliconius es un género de insectos lepidópteros de la familia Nymphalidae que se distribuye por los trópicos de América y comprende más de un centenar de subespecies.

Estas mariposas utilizan sus colores brillantes para ahuyentar a sus depredadores pretendiendo ser tóxicas, pero solamente un número limitado de ellas lo son, el resto tan solo imitan sus colores para librarse de ser comidas por las aves, indicándoles, con sus llamativos colores, que son venenosas y tienen mal sabor.

Otras especies de mariposas como las quelonias logran defenderse gracias a su toxicidad y así evitar su lenta extinción.

Un estudio realizado conjuntamente por las Universidades de Cambridge y Sheffield, Reino Unido, ha descubierto que el gen córtex también está presente en este género de mariposa y es el responsable de su cambio de color, pero al contrario que las Biston betularia que las vuelven negras, a las Heliconius las dota de bonitos y brillantes colores amarillos o rojos.

Acompáñanos en este increíble viaje y te revelaremos la historia de la especie Heliconius – las mariposas que cambian de color:

La investigación ha sido publicada en Nature por el profesor de biología evolutiva de la Universidad de Cambridge Chris Jiggins entre otros. Pero el gran interrogante sigue siendo:

¿Por qué el mismo gen para ambas especies y en lugares tan dispares?

¿Cómo lo hacen? y ¿desde cuándo ocurre este fenómeno?, son preguntas que aún no han obtenido respuesta.

Para Saccheri, coautor del estudio de la Mariposa de los Abedules la explicación a esta mutación en los genes viene dada por lo que se conoce en genética como transposón que modifica el material genético de unas células próximas a otras por medio de un mecanismo de copia pega y que facilita su proliferación.

Esto explicaría el hecho de que las polillas negras estén desapareciendo de las ciudades debido a la disminución de las fábricas y las emisiones de carbón; ya no tiene sentido su tono oscurecido y es la razón por la que están volviendo a su color original, es decir el blanco.

Un sistema de seguridad infalible basado en las alas de mariposa

Se llama Teslagram y es un innovador sistema que viene a revolucionar la seguridad en las tarjetas de crédito. El proyecto está inspirado en las alas de mariposa, concretamente en las más de 100.000 diferentes escamas que las componen.

El proyecto ha sido llevado a cabo por un grupo de científicos del Instituto de Física de Belgrado, en Serbia y cuenta con su propia patente y marca registrada.

Este equipo multidisciplinar de 20 personas liderado por el físico Dejan Pantelic, ha desarrollado un revolucionario sistema para evitar falsificaciones. Sustituyendo los chips de las tarjetas bancarias por un novedoso sistema que tiene estampadas escamas de alas de mariposa.

Si cada ala está compuesta por decenas de miles de escamas diferentes y sin posibilidad de replicar, y cada escama puede proteger un objeto; se hace matemático: una sola mariposa podrá proteger miles de objetos. Sería como dotarlos de huellas dactilares únicas e imposibles de falsificar.

Cada escama mide entre 70 y 250 micras (algo más del diámetro de un cabello humano), cada una de ellas es única y diferente en cada especie. Por tanto, el nivel de precisión a la hora de copiar sería una tarea más que imposible para los falsificadores.

De momento se aplica a tarjetas bancarias, pero podría ampliarse a billetes, documentos de identidad, obras de arte, llaves y por extensión a cualquier objeto que queramos hacer único.

Quien nos iba a decir que el secreto de la seguridad bancaria estaba guardado en las alas de nuestras mariposas.

Nota: para el proyecto se utilizaron alas de insectos ya fallecidos, por lo que ninguna mariposa fue dañada.

Ciencia y mujeres

Hoy te vengo a hablar sobre 2 mujeres que han destacado en la ciencia y en el estudio de las mariposas.

Mujeres extraordinarias que con su trabajo y pasión por saber más han aportado conocimiento sobre el mundo de los lepidópteros y que, gracias a su esfuerzo sabemos un poco más sobre estos increíbles insectos llamados MARIPOSAS.

Maria Sibylla Merian – La mujer que revolucionó la entomología

Nacida en Frankfurt, Alemania en 1647 Maria Sibylla Merian fue hija de artistas, desde muy pequeña desarrollo su pasión por la pintura y la naturaleza, lo que la llevó a crear obras de arte a partir de los descubrimientos que ella misma hacia fruto de sus incursiones en el campo.

Desde muy joven ya era emprendedora y llegó a fundar su propia empresa – nada común para la época – con su taller para aprendizas transmitió su pasión por las acuarelas y la ilustración.

De algún modo transformó el conocimiento en arte, acercando el mundo de los insectos al público en general y haciéndolo más comprensible gracias a sus detalladas ilustraciones.

Escribió diferentes libros: “Nuevo libro de las flores”, 1675, “Maravillosa metamorfosis y especial nutrición de la oruga”, 1677 y “Metamorphosis Insectorum Surinamensium”, 1705.

Con su inagotable curiosidad, Maria observó a las orugas y mariposas hasta lograr descifrar los enigmas de la metamorfosis de la mariposa.

Acompañada siempre de su inseparable libreta de ilustraciones documentaba cada estadio de la metamorfosis, describió los ciclos de vida de casi 190 especies de insectos y contribuyó a establecer las bases de lo que hoy conocemos como entomología moderna.

Su huella sigue muy presente en disciplinas tan dispares como la ciencia y el arte. Sin duda una mujer que supo aprovechar las escasas oportunidades que se presentaban y transformarlas en conocimiento para todos nosotros. Gracias Maria.

Blanca Huertas – La guardiana de las mariposas

Nacida en Bogotá, Colombia, Blanca Huertas trabaja en el Museo de Historia Natural de Londres, Reino Unido, como encargada de la colección más grande y antigua del mundo de mariposas, que alberga más de cinco millones de ejemplares.

A muy temprana edad empezó a interesarse por las mariposas, en parte gracias a sus padres que la inculcaron el amor por la naturaleza. A lo largo de sus múltiples paseos familiares por el campo, Blanca comenzó a recolectar plantas y flores y a prestar atención a todo lo que la naturaleza le ofrecía, en especial a las mariposas.

En Colombia existe una gran variedad de ejemplares – en palabras de la propia Blanca, el país con más especies del mundo – cautivada por la belleza de las mariposas y unida a su curiosidad infantil y sus ganas de aprender la llevaron a convertirse en la científica que es hoy.

Estudió biología en la universidad de su ciudad natal y participó en la Expedición Colombia ‘98 junto con otros estudiantes de la Universidad de Cambridge. Empezó como voluntaria en el museo y en la actualidad es la responsable y guardiana de la colección.

Ha realizado diferentes incursiones en zonas remotas de las selvas colombianas donde localizar nuevas especies.

Su amor por las mariposas la ha convertido en una de las mayores conocedoras de estos insectos y una de las científicas más prometedoras de su generación. Recientemente ha publicado junto a otros autores el libro “Mariposas de Colombia, lista de chequeo”

Para Blanca, tras cada mariposa se esconde un relato, un mito oculto listo para ser revelado. Como fracciones de magia que observar con deleite y detenimiento para no perderse ningún detalle.

Desde mismariposasrosas.com apostamos por las mujeres en la ciencia y por la divulgación de sus muchos éxitos, es por ello que animamos a las niñas de hoy y mujeres del futuro a que se unan al elenco de mujeres en la ciencia y sigan la estela de estas asombrosas emprendedoras.

Conclusiones

Invertir en ciencia es invertir en futuro. Entonces, por qué a nuestros gobiernos les cuesta tanto. Anima a tus representantes políticos a aumentar el presupuesto en ciencia y prosperidad.

Son muchos los interrogantes que rodean a nuestras amigas aladas y al resto del mundo animal. Por eso es tan importante impulsar estudios y dedicar recursos a la investigación en ciencia.

Un país rico en ciencia es sinónimo de un país rico en conocimiento. Comparte este artículo en tus redes sociales y ayuda a mismariposasrosas.com a difundir el mensaje de las mariposas.

¿Sabías estos datos sobre mariposas y ciencia? – Deja un comentario y comparte tu experiencia.

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