Originario del sur de California, el escarabajo acorazado tiene un exoesqueleto que es una verdadera maravilla de la naturaleza.
Está a punto de acabar atropellado, su madre lo salvaSe llama Phloeodes diabolicus, también conocido como el escarabajo acorazado. Una criatura pequeña pero prácticamente indestructible. Un superhéroe del mundo de los escarabajos. Científicos de la Universidad de California en Irvine (UCI) revelaron sus sorprendentes características. Las aves, los lagartos y los roedores a menudo intentan comérselo, pero rara vez lo logran. E incluso los autos que lo aplastan accidentalmente no lo matan.
Originario de los hábitats desérticos del sur de California, el escarabajo acorazado "diabólico" tiene un exoesqueleto que es una verdadera maravilla de la naturaleza: es de hecho el estructura más dura y resistente al aplastamiento en el reino animal.
Una criatura por decir lo menos sugerente a la que los investigadores querían reconocer las extraordinarias habilidades. Entonces llevaron a cabo un proyecto para estudiar los componentes y arquitecturas responsables de su fuerza.
La supervivencia de la cucaracha depende de dos factores clave: su capacidad para fingir estar muerta de manera convincente y un exoesqueleto que es una de las estructuras más duras y más resistentes al aplastamiento que se conocen en el mundo biológico. En un artículo publicado en Nature, los investigadores estudiaron su armadura y revelaron los secretos que la hacen tan indestructible.
“El escarabajo acorazado es un escarabajo terrestre, por lo que no es ligero ni rápido, sino más bien como un tanque pequeño”, dijo el autor principal David Kisailus, profesor de ciencia e ingeniería de materiales. "Esta es su adaptación: no puede volar, así que se queda quieto y deja que su armadura especialmente diseñada soporte el abuso hasta que el depredador se da por vencido".
En su hábitat desértico en el suroeste de los Estados Unidos, se puede encontrar debajo de las rocas y en los árboles, apretado entre la corteza y el tronco, otra razón por la que debe tener una armadura resistente y resistente.
El autor principal, Jesús Rivera, estudiante graduado en el laboratorio de Kisailus durante el proyecto, descubrió la existencia de estos organismos en 2015 durante una visita al renombrado museo de entomología en UC Riverside. A partir de ahí comenzó su interés por los escarabajos.
Al realizar una serie de evaluaciones microscópicas y espectroscópicas de alta resolución, Rivera y Kisailus descubrieron que el secreto del insecto radica en la composición material y la arquitectura de su exoesqueleto, en particular sus élitros. En los escarabajos aéreos, los élitros son las láminas frontales que se abren y cierran para proteger las alas de bacterias y otros agentes externos. Los élitros del escarabajo blindado, por otro lado, han evolucionado para convertirse en uno Escudo sólido y protector.
El análisis de Kisailus y Rivera mostró que los élitros están formados por capas de quitina, un material fibroso y un matriz proteica. En colaboración con un grupo dirigido por Atsushi Arakaki y su estudiante graduado Satoshi Murata, ambos de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio, examinaron la composición química del exoesqueleto de un escarabajo volador más ligero y lo compararon con el de su propio sujeto terrestre. La capa exterior del escarabajo del diablo acorazado tiene una concentración de proteína significativamente mayor -alrededor de un 10 por ciento más de peso- que, según los investigadores, contribuye a la mayor fuerza de los élitros.
Un examen microscópico adicional reveló que las superficies exteriores de estas hojas presentan conjuntos de elementos similares a varillas que los científicos creen que actúan como almohadillas de fricción, proporcionando una resistencia adicional al deslizamiento.
Para confirmar aún más sus observaciones experimentales, Rivera y los coautores Maryam Hosseini y David Restrepo, ambos del laboratorio de Pablo Zavattieri en la Universidad de Purdue, utilizaron Técnicas de impresión 3D para crear tus propias estructuras con el mismo diseño. Han realizado pruebas que revelan que esta solución proporciona la máxima resistencia y durabilidad.
Según Kisailus, el exoesqueleto de la cucaracha blindada puede inspirar a los ingenieros de todo el mundo. De hecho, imitando su composición se pueden crear materiales resistentes.
"Este estudio realmente conecta los campos de la biología, la física, la mecánica y la ciencia de los materiales con las aplicaciones de ingeniería, que normalmente no se ven en la investigación", dijo Kisailus.
La naturaleza siempre tiene algo que enseñarnos.
Fuentes de referencia: Nature, Uci
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