Experimentos con el sistema de sujeción de las hormigas

rym · Mensaje por **rym** » 17 Jun 2005 21:05

Bueno, este es el experimento que prometí, disfrutad.

Me interesaba confirmar que las hormigas pueden caminar sobre una superficie perfectamente lisa y limpia, y entendar mejor cómo se sujetan.

1.- Limpio y desengraso perfectamente un cristal portamuestras de microscopio con acetona. Atraigo hacia él a las Plagiolepis con un poco de miel. Unas vez las Plagiolepis subidas al cristal, le doy la vuelta; las hormigas quedan perfectamente sujetas y pueden caminar sin caerse por el efecto de la gravedad.

2.-Intento anular el posible efecto "ventosa" de las patas. Esmerilo parte del vidrio con un "dremel" para disminuir la estanqueidad de las posibles ventosas. Las Plagiolepis tampoco caían en este caso.

3.-Especulo sobre la posibilidad de un efecto "pegajoso", como esos juguetes de goma blanda que se tiran al cristal y no caen. Me acuerdo del material antiadherente por excelencia, el teflón. Recubro parte del vidrio con cinta de teflón, cuidando que quede lisa y adherida al vidrio. Las hormigas tampoco caían en este caso, pero parecía no gustarles y buscaban los bordes del portamuestras para caminar con más seguridad.

Observación adicional:
Las hormigas no presentaban excesivos problemas en ningún caso para correr colgadas del vidrio. Sin embargo, cuando cambiaban de tipo de superficie, vidrio liso a esmerilado o teflón, se quedaban paradas antes de pasar al otro lado (recalibrando sus sistemas de sujeción para la nueva superficie??

) EDITADO: Ahora ya no se paran, lo mismo se han acostumbrado a las superficies raras, o es que han acabado pringando todo de miel con las patas, bueno, ellas sabrán.

Resultados concluyentes:
Desafortunadamente, ninguno. Bueno, eran de esperar que las Plagiolepis pasaran las pruebas con nota

rym · Mensaje por **rym** » 17 Jun 2005 22:21

Sigo experimentando. Hago más resbaladizo el vidrio con cera de abrillantar el coche. Veo a la plagiolepis más insegura.

Trato el vidrio con "Quilube", una grasa antiadherente a base de teflón, para hacerlo todavía más resbaladizo. Ahora la hormiga puede caminar sobre el vidrio, pero si le doy la vuelta se queda parada y tiene serios problemas, busca desesperadamente los bordes.

De esto parece desprenderse que: EL SISTEMA DE SUJECIÓN DE LAS HORMIGAS SE BASA EN MECANISMOS DE TIPO "PEGAJOSO" MÁS QUE DE TIPO VENTOSA

josemary · Mensaje por **josemary** » 17 Jun 2005 23:59

Muy interesante, rym. Se me ocurre si tendrá que ver también algo. en la sujeción a las superficies, la electricidad estática de las mismas. El otro día cogí una plancha o folio de acetato transparente, tamaño A4. Hice un cilindro sujetado con celo y lo puse verticalmente sobre el suelo donde había varias hormigas forrajeando. El espectáculo fue muy curioso: volaban, daban saltos expontáneos desde el suelo hasta el interior de la superficie del cilindro, a diferentes alturas. Era la electricidad estática. Al principio les costaba algo andar sobre el acetato, pero al poco tiempo empezaron a dominarlo sin gran problema.

rym · Mensaje por **rym** » 18 Jun 2005 08:02

Gracias, josemary.
Un acetato "cargado" debería ser capaz de repeler a la hormiga cuando ésta, caminando sobre el acetato, queda cargada de electricidad del mismo signo (principio del electroscopio). Cuando empezaron a caminar mejor sobre el acetato quizá era que se estaba descargando ya.

En el caso (no hay que descartar nada) de que la hormiga disponga en las patitas un material que se adhiere por fuerzas electrostáticas, entonces este sistema debería presentar problemas al caminar por una superficie metálica o húmeda (¿?

), bueno, no se pierde nada probando

josemary · Mensaje por **josemary** » 18 Jun 2005 10:57

Una pregunta, rym: he entendido el mecanismo que describes de carga y descarga eléctrica del acetato cuando las hormigas están andando sobre él. Pero, ¿qué es lo que ocurre (desde el punto de vista electrostático) cuando justo al principio, al poner el cilindro de acetato sobre el suelo, las hormigas son atraídas bruscamente hacia él?

josemary · Mensaje por **josemary** » 18 Jun 2005 11:48

rym: para complicar un poco más las cosas, te comento el sistema de sujeción de las salamanquesas, descubierto hace muy poco. Esto dice la científica taiwanés Shyu Jyuo-min:

"¿Sabe por qué una salamanquesa puede mantenerse sobre una superficie vertical sin caerse?” pregunta ella. La respuesta no es porque tiene ventosas diminutas en sus patas, sino por los millones de vellos microscópicos, un descubrimiento que fue hecho hace apenas poco tiempo.
Y éste es el tipo de descubrimiento que seguramente lleve a la nanotecnología de las páginas de ciencia-ficción a nuestra vida cotidiana. Los vellos de una salamanquesa son “pegajosos” debido a una forma de interacción molecular conocida como la fuerza atrayente de der Waal. Cada uno de los vellos se extiende en la punta en miles de otros vellos, y cada uno de estos termina en una especie de espátula que interactúa con las superficies planas a un nivel molecular. Para una salamanquesa, eso representa una fuerza atrayente que le permite sostener todo el peso de su cuerpo con una sola pata sin caerse, en caso de ser necesario. Para nosotros, podría significar un mejor tipo de Velcro para que los neumáticos no patinen sobre carreteras heladas ?o hasta hazañas tipo Hombre Araña sobre las paredes de los edificios altos.
No ha ocurrido aún un avance en nanotecnología respecto a la duplicación de los vellos de la salamanquesa, pero se han dado muchos otros pasos hacia un futuro nuevo y magnífico.

Y con más detalle en esta página:

http://www.solociencia.com/biologia/05032805.htm

¿Tendrán las almoadillas de las patas de las hormigas algo parecido?

rym · Mensaje por **rym** » 18 Jun 2005 12:37

Pero, ¿qué es lo que ocurre (desde el punto de vista electrostático) cuando justo al principio, al poner el cilindro de acetato sobre el suelo, las hormigas son atraídas bruscamente hacia él?

Cuando la hormiga todavía no está cargada es atraída hacia el acetato cargado por un fenómeno conocido como polarización. Las cargas eléctricas (electrones o "huecos"), de signo opuesto al acetato cargado se concentran en la parte de la hormiga más cercana al acetato. Una parte de la hormiga queda con carga positiva y la otra negativa, resultando una atracción neta. Cuando la hormiga se carga, es repelida. (Esto lo podría explicar mejor un físico ¿no ankxo?

)

Pues mira, pues podría ser algo como lo de las salamanquesas, alguna interacción molecular

. Lo de las ventosas hay que descartarlo. El vidrio encerado o tratado con teflón debería mejorar el efecto ventosa.
Así, pues, la "solución definitiva para las fugas", si es que existe vendría más por la parte de los materiales antiadherentes.

Hay sustancias antivaho para los cristales. Se supone que repelen el agua; pero el agua se mantiene pegada posiblemente debido a las fuerzas de "Van de Waals", que es la que comentan los del artículo de la salamanquesa. Huy, que esto se pone interesante, pero veo que al mismo tiempo se complica......

FelixLeo · Mensaje por **FelixLeo** » 18 Jun 2005 15:11

Muy interesante el experimento.

En las conclusiones (si las llega a haber

) tiene que "encajar" el efecto antiadherente que para las hormigas tiene una capa muy delgada de talco (el famoso talcohol...)

rym · Mensaje por **rym** » 18 Jun 2005 16:22

Bueno, las plagiolepis me han subido por un trocito de tubo cromado, pulido y con brillo de espejo, no afecta que sea un material conductor de la electricidad.

Lo que pasa con el talcohol es que funciona sea cual sea el mecanismo de suueción, porque se desprende el talco al que se aferra la hormiga.

josemary · Mensaje por **josemary** » 18 Jun 2005 17:50

Gracias, rym, magnífica explicación. El tema es interesantísimo.

Mensaje por **CyberAnt** » 20 Jun 2005 10:00

rym escribió:Lo que pasa con el talcohol es que funciona sea cual sea el mecanismo de suueción, porque se desprende el talco al que se aferra la hormiga.

Exacto, lo cual implica que haya que renovarlo periódicamente, tanto más frecuentemente como mayor sea el número de hormigas que intentan cruzarlo

Interesantísimo experimento... que teóricamente debería llevarnos al sistema antifugas ideal e infalible, aunque no sé por qué pero me temo que no será así...

Lástima que no esté yo ahora mismo con tiempo como para experimentos

ankxo · Mensaje por **ankxo** » 20 Jun 2005 10:47

Yo también descartaría la ventosa como sistema de agarre a estas escalas microscópicas.

Mirando por la web he encontrado unas referencias al tema. Una de arañas, que utilizan el mismo sistema que el que dice josemary para las salamanquesas. Este: http://axxon.com.ar/mus/info/040206.htm

Pero luego hay otro estudio, en que tiene algo que ver Höldobler, con algunas hormigas, este http://www.amazings.com/ciencia/noticias/031001b.html

aquí se habla de que cuando a la hormiga le fallan los "ganchos" de las patas, automáticamente sale entre ellos "un pie pegajoso llamado arolium" que segrega un "fluido que permite a los insectos adherirse mejor a las superficies planas, de la misma manera que un papel húmedo se puede pegar a una ventana".

Una explicación posible que se me ocurre entonces del talcohol sería que como es muy "hidrófilo" absorbería ese fluido e impediría la adherencia del pie. Con el tiempo el talco se va saturando de humedad y va perdiendo su capacidad de absorber el fluido del arolium.

Rym dice que las hormigas pierden el agarre al desprenderse el talco de la pared y que así va empeorando la barrera, por "desprendimientos".
Para comprobar estas teorías podríamos hacer un experimento. Crear una barrera de talcohol, esperar a que seque bien el talco, y "antes" de que las hormigas lo empiezen a usar, humedecerlo. Si sigue efectiva la barrera, la teoría de rym podría ser la correcta. Si no, podría serlo la mía.

Si es así se me ocurre también que una barrera de talcohol que haya dejado de ser efectiva podría recuperarse "secándola" de alguna manera.

Mensaje por **CyberAnt** » 20 Jun 2005 11:38

ankxo escribió: Para comprobar estas teorías podríamos hacer un experimento. Crear una barrera de talcohol, esperar a que seque bien el talco, y "antes" de que las hormigas lo empiezen a usar, humedecerlo. Si sigue efectiva la barrera, la teoría de rym podría ser la correcta.

No he probado exactamente éso, pero por si sirve de algo os diré que según mi experiencia el talcohol pierde casi toda su eficacia cuando se aplica a un bote cerrado. Yo siempre lo he atribuido a la humedad... También he notado que la eficacia se recupera un poco cuando ese mismo bote se deja abierto durante un tiempo...

edhelorn · Mensaje por **edhelorn** » 20 Jun 2005 13:06

rym me parece muy interesante el experimento...sobre todo por su posterior aplicación a sistemas antifuga, sigue adelante y buen trabajo.

rym · Mensaje por **rym** » 20 Jun 2005 15:49

rym me parece muy interesante el experimento...sobre todo por su posterior aplicación a sistemas antifuga, sigue adelante y buen trabajo.

La primera aplicación práctica de la teoría ha surgido ya.

He encerado una franja del tupper donde tengo las Aphaenogaster gibbosa que me regaló XyVy (no sé si le dí bastante las gracias). Se puede tener la tapa quitada y no se escapan. Por el plástico sin tratar sí pueden trepar.

Cuando digo encerar no quiero decir dejar una barrera con pegotes de cera, simplemente el plástico debe quedar resbaladizo, y al menos para las gibbosa esta barrera invisible parece suficiente. Claro, al terminar de observarlas las tapo de nuevo.

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