Una investigación ahonda en el conocimiento de cómo las especies nectarívoras interactúan con su entorno y proliferan
El néctar es la principal fuente de energía de los colibríes y las abejas, dos especies nectarívoras muy conocidas, aunque no es fácil de recolectar. Su viscosidad puede variar muchísimo en función de su concentración de hidratos de carbono que, a su vez, puede oscilar según las distintas especies de plantas e, incluso, según las flores. Para hacer frente a esta variabilidad, los nectarívoros han desarrollado mecanismos sofisticados para recolectar el néctar con eficacia. Por ejemplo, las lenguas de los colibríes y las abejas están formadas por estructuras pequeñas y flexibles, cuya longitud es considerablemente inferior a la de los capilares. Las lenguas de los colibríes son largas y delgadas y están divididas en la punta, formando dos tubos abiertos que permiten aspirar líquidos rápidamente por capilaridad. En cambio, las lenguas de las abejas están cubiertas de pelos diminutos que se abren al sumergirse en el néctar, como los pelos de un pincel, lo que les facilita recolectar el néctar con eficacia. «Curiosamente, las mediciones “in vivo” han demostrado que existe una concentración óptima de hidratos de carbono en los néctares que potencia la tasa de ingesta energética de los nectarívoros, es decir, el máximo de calorías ingeridas por unidad de tiempo», señala Fabian Brau, coordinador del proyecto BioCapSoft, financiado con fondos europeos. «Este óptimo varía entre abejas y colibríes e, incluso, entre distintas especies de abejas. Por lo tanto, las flores que producen néctar con una concentración de hidratos de carbono cercana a este óptimo son las mejores para estos animales».
Registro de complejos fenómenos de transporte de fluidos
Sin embargo, estas estrategias de alimentación con néctar de los nectarívoros son difíciles de observar de forma directa, ya que la alimentación con néctar se suele producir en pocos segundos y en ella intervienen estructuras y fuerzas microscópicas. «Nuestro objetivo principal era comprender mejor los mecanismos fisicoquímicos que permiten a los nectarívoros recolectar eficazmente fluidos viscosos con sus lenguas blandas de estructura jerárquica», comenta Emmanuel Siéfert, miembro del proyecto que recibió financiación a través de las acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA, por sus siglas en inglés). El beneficiario de la beca individual MSCA efectuó experimentos sencillos para observar la física básica de estas criaturas. Los modelos y experimentos propuestos han posibilitado descubrir fenómenos hasta ahora inéditos. «Por ejemplo, descubrimos la transición subcrítica a la coalescencia, que describe cómo se comportan las estructuras elásticas parcialmente sumergidas cuando se retiran de un baño líquido», explica Siéfert. Además, el investigador estudió cómo la velocidad de retirada afecta a la capilaridad (un fenómeno denominado «efecto Cheerios») y cómo las láminas impregnadas acanaladas (blandas) se rizan de forma espontánea al evaporarse el líquido impregnante. Se están optimizando otros modelos para obtener láminas blandas con la mejor capacidad óptima de retención de líquidos, lo que podría permitir el transporte de fluidos a pequeña escala. En la actualidad, Siéfert estudia cómo capturan fluidos estructuras flexibles más complejas (cepillos y láminas arquitectónicas), intentando reproducir los sistemas biológicos de interés, es decir, las lenguas de los nectarívoros.
Resultados valiosos sobre la morfología de la lengua y la concentración de hidratos de carbono
Hasta el momento, el trabajo efectuado en el marco de BioCapSoft ha dado lugar a la publicación de cinco artículos, y otros tres más están en elaboración, que aportan algunos resultados fundamentales sobre fenómenos elasto-capilares. Los hallazgos del proyecto podrían mejorar la comprensión sobre cómo recolectan néctar los colibríes y revelar la conexión entre la concentración óptima de hidratos de carbono para la obtención de energía y la morfología de su lengua. «De forma parecida, en un estudio reciente se demostró que la concentración óptima de hidratos de carbono para las abejas corresponde a la relación de dimensiones de los diminutos pelos de sus lenguas», afirma Siéfert. «Ello significa que podemos calcular la concentración de hidratos de carbono ideal para una especie examinando una imagen de microscopio electrónico de barrido de la lengua de una abeja», destaca Brau. «Por ende, podemos identificar qué flores son las más adecuadas para determinadas especies de abejas, esto es, las que producen néctar con una concentración de hidratos de carbono cercana a este óptimo».
Palabras clave
BioCapSoft, lengua, abeja, capilaridad, colibrí, néctar, nectarívoro
