Por: César Roncallo
Biólogo
Quien no ha visto en su casa, en un jardín o en el campo cuando lo visita a una araña y su tela o redes orbiculares, quien no las conoce, no ha hablado de ellas o no ha leído en la literatura, son tan conocidas y famosas que la mitología griega las personifico en la diosa Aracne, de donde proviene su nombre, y no mas lejos en la cosmogonía Wayuù son representadas en el mito de Wale keruu.
El ver una tela de araña nos produce casi una fascinación atávica, por las formas geométricamente regulare, y su “misterioso” pegante que no deja escapar a los insectos que en ella quedan prendidos, es más si rozamos una tela sentimos una sensación indefinible, algo horripilante nos parece que va a suceder; pero no pasamos de esa observación ligera que el desconocimiento de los procesos, materiales y estrategias de construcción que se involucran en su construcción se merecen.
En estas notas trataremos de ir un poco más allá e iniciaremos la exploración de un mundo desconocido por el común de las personas.
La aracnología o estudio de las arañas, ha dedicado un capitulo muy especial al análisis de las formas, ubicación, posición, arquitectura y materiales usados en su construcción por este artrópodo, mi sensación es que aun estamos en pañales en este aspecto pese a lo mucho que se ha avanzado en la determinación de de los módulos flexibilidad, de elasticidad y resistencia, que alcanza entre un 39 y 40% en razón al tipo de seda secretada y del tipo de hilo y su función en la red, al punto de saber que es mas resistente y flexible que el acero, si se les compara por unidad de, en algo así como unas 5 a 10 veces más que la de un hilo de aceros de su mismo diámetro dependiendo del tipo de acero.
Pero como la araña puede construir su tela?, anclándola sobre soportes distantes uno de otros que a escala de tamaño comparada con el hombre, han requerido de muy elaborados estudios de ingeniería y de invención de materiales, que solo en los albores de este siglo se han podido iniciar en las mega construcciones y que ellas lo han venido haciendo desde hace 400 millones de años ( desde el Devónico temprano).El registro fósil mas antiguo conocido gasta la fecha es el de la araña Paleocteniza, que data de la fecha antes mencionada.
Si ya sé que esta larga introducción les ha creado algunas expectativas y preguntas, que tratare de despejar con alguna laboriosidad y esfuerzo para no parecer desquiciado por mis planteamientos, trataré de tener un hilo congruente en mis explicaciones, para no antropizar al animal ni restarle importancia a cada fase que exponga, también me esforzare por ser comprensible en ellas.
En los procesos de observación y análisis de cómo y con que construyen las arañas sus redes orbiculares, se analiza, el comportamiento del animal en si mismo antes, durante y después del proceso de elaboración de la tela, se estudia su arquitectura, los métodos y secuencias de construcción, se toman medidas de ángulos, diámetros de los elementos constitutivos, se miran los módulos de elasticidad, las fuerzas de cizalla, las restauración de formas iníciales, se destruye parcial o totalmente la tela, para incidir al animal a que la repare o la reconstruya, se toman datos de temperatura, evapotranspiración del medio, se miden los niveles de luz y los ángulos de incidencia de la misma sobre el plano orbicular de la tela. Pero sobre todo nos centramos en el comportamiento del animal según que este sea macho o hembra, en los propósitos del uso fundamental de la red.
También determinamos el numero de ojos y del espécimen observado y su posición, miramos la constitución anatómica de de sus patas la conformación de sus garras, la estructura, función y distribución de los artejos de y pelos de sus patas y en especial de sus , ubicamos los órganos sensoriales y su posición en relación con la postura de la araña sobre la red.
Estos y muchos factores mas son tenidos en cuenta, para las deducciones y conclusiones a que henos llegado. Todo estopara poder tener referentes lógicos y poder darle una nomeclación a los constituyentes de las redes y poder hacer modelaciones matemáticas de estas complejas estructuras.
La nomenclatura de los elementos arquitectónicos de las telas, aun muestran algunas ambigüedades ya que algunos estudiosos utilizan un tipo de términos y otros usamos otros diferentes, para denominar una misma parte, en aras a ser poco complejo optares por usar los más universales.
Las arañas al igual que nuestras tejedoras Wayuù, o las elaboradoras de hamacas, parten de buscar un soporte adecuado para sostener su trama y su urdimbre, que les facilite el dimensionar y delimitar su red sobre una base de edificación, que conformará lo que llamamos:
EL HILO DE ANCLAJE Y EL MARCO DE HILOS, el primero de los cuales es el que el artrópodo fija sobre el punto de inicio, este punto de inicio no es elegido por animal porque ahí estaba o porque es el más cercano a su posición inicial, hemos visto múltiples arañas estar sobre un punto y desde allí soltar al viento un hilo que flota hasta fijarse en un punto próximo al que el animal juzga como adecuado, esto para iniciar y a despecho de mucho implica todo un “ análisis lógico” en el cual necesariamente está implicado un bien desarrollado sistema ocular, que les facilita el considerar distancias y volúmenes, es decir una cierta binocularidad, que a su vez debe soportarse en un conocimiento experencial basado en complejos avances evolutivos, que ha pasado por numerosas modificaciones del comportamiento mediante retroalimentaciones que las han conducido a ser altamente eficaces en las estrategias de capturas y cuando ello ocurre también se ven implicadas modificaciones del aparato sensorial y la “capacidad de conocer el entorno en el que viven a la perfección”.
Las arañas como todos los animales y en ello va incluido el hombre viven en función de cumplir leyes naturales como las de comer, y reproducirse, ello las obliga a conocer a la perfección el entorno en que viven, para ajustar sus estrategias de caza ante el tipo de presas imperantes en el medio y el asegurar su propia sobrevivencia como respuesta a los predadores que las acechan.
Visto de esa manera las arañas deben adquirir información en tiempo real sobre múltiples parámetros ambientales que les permitirán ajustar la composición, calidad y cantidad de los materiales a ser utilizados en el tejido de la red y que influyen sobre la arquitectura de la misma, es así que se verá obligada a determinar el número de hilos radiales ante cada condición, entonces el poder censar las corrientes y microcorrientes de aire imperantes, la humedad relativa del hábitat y la temperatura; estos datos le facilitarán el poder elegir qué tipo de seda emplear en el tendido del marco de los hilos primarios y secundarios, el diámetro de los mismos su modulo de resistencia y de elasticidad así como también el tipo de seda que usará en el montaje de la red de hilos pegajosos que forman el entramado orbicular de la red.
No olvidemos que de la red depende su propia sobrevivencia, en cuanto que ella determina la eficiencia de capacidad de captura de presa y le permite al arácnido tener las vías adecuadas para el escape ante los predadores, pero además también les permite el éxito reproductivo, ya que la red no es más que una interface entre el entorno y el animal mediante el cual recibe mediante señales vibrátiles, procesos de higroscopia, esfuerzos, tensiones y presiones, la información que necesita para cumplir con sus funciones vitales.
Es normal que en algún momento nos topemos con una red en un sitio que para nosotros no es apropiado, pero que para el animal si lo es puesto que con la información colectada del medio puede definir que orientación y ubicación darle para el logro de una alta eficiencia y el ahorro de la cantidad de energía empleada en la secreción de los biopolimeros que conforman los hilos de seda con que las construyen.
Después de expuesto todo lo anterior, no es aventurado el afirmar que las arañas hacen un riguroso “análisis” al momento de elegir el sitio en que han de tejer sus redes y en dicho sitio podrán “hacer un estudio “ de los puntos de fijación, las distancias entre los puntos de anclaje, los ángulos de desnivel entre los mismos para poder tejer en el plano que caracteriza a cada especie, si se han fijado alguna vez encontraran que algunas tejen redes verticales y otras horizontales, otras los hacen a ras de tierra, otras usan telas subterráneas, otras en forma embudo o de sabanas superpuesta e interconectadas en una maraña al parecer caótica, pero que ellas conocen a la perfección, como lo es el caso de las arañas que viven en colonias. Nosotros hemos podido determinar en nuestras observaciones que la gravedad, en peso y tamaño del animal y de sus presas preferidas juegan un papel preponderante en la forma, estructura de la red y de sus elementos.
El centro de la red es un elemento capital en la construcción de la tela orbicular y su estructura esta dada en función de todo lo anteriormente explicado, los ángulos de separación entre los hilos radiales y su longitud, esto definirá los esfuerzos, “Tensión de Anillo” que ha de soportar la red hasta su punto de ruptura.
El hilo extendido entre los principales puntos de anclaje y que se encargara de dale soporte a la red recibe el nombre de “Marco de Hilos” y será quien delimitara la extensión de la red, algunas arañas de la especie Nephila construyen un Marco Secundario que toma como anclaje varios puntos sobre el Marco de hilos (Meyer, 1952).
Los puntos sobre los cuales es fija al Marco de Hilos, reciben el nombre de “Puntos de Marco” y el primer hilo extendida entre el primero y segundo Punto de Marco es llamado “Puente de hilo” el cual no debe ser confundido con la “Línea de Puente” que es el hilo que la araña deja flotar al viento hasta fijarlo en un punto distante y determinado, bien para movilizarse o para luego anclar el Puente de Hilo (Peters, 1989).
Los hilos radiales o Radios son hilos extendidos como su nombre lo indica , desde el centro harta los puntos determinados en el Marco de hilos y en el Marco secundario, la apertura esta dad en razón al tamaño de la araña, Zschokke (1999 ), propuso distinguir la presencia de un Protoradio primario y secundario en la tela de la araña de corono (Aracnus diadematus), otros especies no solo tienen los Protoradios primario y secundario sino que además construyen un radio subsidiario y otras tienen un radio accesorio.
El Protoradio primario solo existe durante las primeras etapas de la construcción y están tendidos entre el Protocentro y el Marco de Hilos y converge hacia el centro remplazado parcialmente, por el Hilo de anclaje (Eberhard, 1990; Zschokke, 1996), El Radio Primario es construido de forma simultanea con el Marco de Hilos, el secundario sin que tenga un hilo marco de manera simultanea. Al mirar una red terminada es difícil distinguir los radios primarios y los secundarios pero Wirth (1988) ha logrado distinguirlos estudiando t la conexión entre estos y es Marco de Hilos.
Los radios subsidiarios no son iniciados en el centro de la red sino en alguna parte mas lejos del Marco de Hilos y puede ser anclad en los otros radios o en uno de los hilos del espiral, como ocurre en las Nephila. Algunas arañas del genero Symphytognatidae construyen los radios accesorios después de construir los espirales pegajosos, pero siempre antes de hacer alguna modificación del centro (Coddington, 1986b).
Los espirales son hilos que distingue de manera clara las redes orbiculares, que pueden estar construidas con dos espirales mayoras y su tendido sobre los hilos radiales siguen un patrón único para cada especie la seda con que son construidos estos espirales se diferencia notablemente de la seda con que se construyen los hilos radiales, siendo los primeros hechos en una seda altamente hidratada, muy elástica, flexible y de naturaleza adhesiva, mientras que los radiales son de una seda mas resistente y no pegajosa. En los hilos espirales se pueden apreciar en una red nueva numerosas esferitas de material adhesivo que Vollrath (1998) estima que en su interior tienen enrollados los hilos radiales y que ello les confiere una mayor elasticidad.
La seda de las arañas es sintetizada por varios tipos de glándulas secretoras sericígenas, que llegan a producir hasta siete tipos de sedas diferentes, la estrucción ocurre en las llamadas hileras y luego en los espineretes, que son especies de boquillas que actúan bajo determinadas presiones, para regular el flujo de la seda y dales el diámetro y la mezclas proporcional de elementos constituyentes, la seda en si misma no es más que un gel de biopolimeros que en contacto con el aire tiende a solidificarse formando un arreglo de aminoácidos que forman cristales de proteínas plegadas sobre si mismas a manera de toallas dobladas y apiladas en forma horizontal.
La seda en si esta compuesta por proteínas (Peters 1955), cada proteína posee una subestructura diferente de aminoácidos conservados altamente modificados, que suministran a las sedas sus propiedades mecánicas y físicas, y su estructura molecular puede ser manipulada a consideración de la araña y potencialmente manipulada con un determinado propósito. La combinación de proteínas como MaSp1 y MaSp2 son las directamente responsables de esta naturaleza de la seda de las arañas. La proteína poli-alanina es la responsable de la elasticidad, la matriz amorfa de Glicina, que la da la resistencia.
El ver una tela de araña nos produce casi una fascinación atávica, por las formas geométricamente regulare, y su “misterioso” pegante que no deja escapar a los insectos que en ella quedan prendidos, es más si rozamos una tela sentimos una sensación indefinible, algo horripilante nos parece que va a suceder; pero no pasamos de esa observación ligera que el desconocimiento de los procesos, materiales y estrategias de construcción que se involucran en su construcción se merecen.
En estas notas trataremos de ir un poco más allá e iniciaremos la exploración de un mundo desconocido por el común de las personas.
La aracnología o estudio de las arañas, ha dedicado un capitulo muy especial al análisis de las formas, ubicación, posición, arquitectura y materiales usados en su construcción por este artrópodo, mi sensación es que aun estamos en pañales en este aspecto pese a lo mucho que se ha avanzado en la determinación de de los módulos flexibilidad, de elasticidad y resistencia, que alcanza entre un 39 y 40% en razón al tipo de seda secretada y del tipo de hilo y su función en la red, al punto de saber que es mas resistente y flexible que el acero, si se les compara por unidad de, en algo así como unas 5 a 10 veces más que la de un hilo de aceros de su mismo diámetro dependiendo del tipo de acero.
Pero como la araña puede construir su tela?, anclándola sobre soportes distantes uno de otros que a escala de tamaño comparada con el hombre, han requerido de muy elaborados estudios de ingeniería y de invención de materiales, que solo en los albores de este siglo se han podido iniciar en las mega construcciones y que ellas lo han venido haciendo desde hace 400 millones de años ( desde el Devónico temprano).El registro fósil mas antiguo conocido gasta la fecha es el de la araña Paleocteniza, que data de la fecha antes mencionada.
Si ya sé que esta larga introducción les ha creado algunas expectativas y preguntas, que tratare de despejar con alguna laboriosidad y esfuerzo para no parecer desquiciado por mis planteamientos, trataré de tener un hilo congruente en mis explicaciones, para no antropizar al animal ni restarle importancia a cada fase que exponga, también me esforzare por ser comprensible en ellas.
En los procesos de observación y análisis de cómo y con que construyen las arañas sus redes orbiculares, se analiza, el comportamiento del animal en si mismo antes, durante y después del proceso de elaboración de la tela, se estudia su arquitectura, los métodos y secuencias de construcción, se toman medidas de ángulos, diámetros de los elementos constitutivos, se miran los módulos de elasticidad, las fuerzas de cizalla, las restauración de formas iníciales, se destruye parcial o totalmente la tela, para incidir al animal a que la repare o la reconstruya, se toman datos de temperatura, evapotranspiración del medio, se miden los niveles de luz y los ángulos de incidencia de la misma sobre el plano orbicular de la tela. Pero sobre todo nos centramos en el comportamiento del animal según que este sea macho o hembra, en los propósitos del uso fundamental de la red.
También determinamos el numero de ojos y del espécimen observado y su posición, miramos la constitución anatómica de de sus patas la conformación de sus garras, la estructura, función y distribución de los artejos de y pelos de sus patas y en especial de sus , ubicamos los órganos sensoriales y su posición en relación con la postura de la araña sobre la red.
Estos y muchos factores mas son tenidos en cuenta, para las deducciones y conclusiones a que henos llegado. Todo estopara poder tener referentes lógicos y poder darle una nomeclación a los constituyentes de las redes y poder hacer modelaciones matemáticas de estas complejas estructuras.
La nomenclatura de los elementos arquitectónicos de las telas, aun muestran algunas ambigüedades ya que algunos estudiosos utilizan un tipo de términos y otros usamos otros diferentes, para denominar una misma parte, en aras a ser poco complejo optares por usar los más universales.
Las arañas al igual que nuestras tejedoras Wayuù, o las elaboradoras de hamacas, parten de buscar un soporte adecuado para sostener su trama y su urdimbre, que les facilite el dimensionar y delimitar su red sobre una base de edificación, que conformará lo que llamamos:
EL HILO DE ANCLAJE Y EL MARCO DE HILOS, el primero de los cuales es el que el artrópodo fija sobre el punto de inicio, este punto de inicio no es elegido por animal porque ahí estaba o porque es el más cercano a su posición inicial, hemos visto múltiples arañas estar sobre un punto y desde allí soltar al viento un hilo que flota hasta fijarse en un punto próximo al que el animal juzga como adecuado, esto para iniciar y a despecho de mucho implica todo un “ análisis lógico” en el cual necesariamente está implicado un bien desarrollado sistema ocular, que les facilita el considerar distancias y volúmenes, es decir una cierta binocularidad, que a su vez debe soportarse en un conocimiento experencial basado en complejos avances evolutivos, que ha pasado por numerosas modificaciones del comportamiento mediante retroalimentaciones que las han conducido a ser altamente eficaces en las estrategias de capturas y cuando ello ocurre también se ven implicadas modificaciones del aparato sensorial y la “capacidad de conocer el entorno en el que viven a la perfección”.
Las arañas como todos los animales y en ello va incluido el hombre viven en función de cumplir leyes naturales como las de comer, y reproducirse, ello las obliga a conocer a la perfección el entorno en que viven, para ajustar sus estrategias de caza ante el tipo de presas imperantes en el medio y el asegurar su propia sobrevivencia como respuesta a los predadores que las acechan.
Visto de esa manera las arañas deben adquirir información en tiempo real sobre múltiples parámetros ambientales que les permitirán ajustar la composición, calidad y cantidad de los materiales a ser utilizados en el tejido de la red y que influyen sobre la arquitectura de la misma, es así que se verá obligada a determinar el número de hilos radiales ante cada condición, entonces el poder censar las corrientes y microcorrientes de aire imperantes, la humedad relativa del hábitat y la temperatura; estos datos le facilitarán el poder elegir qué tipo de seda emplear en el tendido del marco de los hilos primarios y secundarios, el diámetro de los mismos su modulo de resistencia y de elasticidad así como también el tipo de seda que usará en el montaje de la red de hilos pegajosos que forman el entramado orbicular de la red.
No olvidemos que de la red depende su propia sobrevivencia, en cuanto que ella determina la eficiencia de capacidad de captura de presa y le permite al arácnido tener las vías adecuadas para el escape ante los predadores, pero además también les permite el éxito reproductivo, ya que la red no es más que una interface entre el entorno y el animal mediante el cual recibe mediante señales vibrátiles, procesos de higroscopia, esfuerzos, tensiones y presiones, la información que necesita para cumplir con sus funciones vitales.
Es normal que en algún momento nos topemos con una red en un sitio que para nosotros no es apropiado, pero que para el animal si lo es puesto que con la información colectada del medio puede definir que orientación y ubicación darle para el logro de una alta eficiencia y el ahorro de la cantidad de energía empleada en la secreción de los biopolimeros que conforman los hilos de seda con que las construyen.
Después de expuesto todo lo anterior, no es aventurado el afirmar que las arañas hacen un riguroso “análisis” al momento de elegir el sitio en que han de tejer sus redes y en dicho sitio podrán “hacer un estudio “ de los puntos de fijación, las distancias entre los puntos de anclaje, los ángulos de desnivel entre los mismos para poder tejer en el plano que caracteriza a cada especie, si se han fijado alguna vez encontraran que algunas tejen redes verticales y otras horizontales, otras los hacen a ras de tierra, otras usan telas subterráneas, otras en forma embudo o de sabanas superpuesta e interconectadas en una maraña al parecer caótica, pero que ellas conocen a la perfección, como lo es el caso de las arañas que viven en colonias. Nosotros hemos podido determinar en nuestras observaciones que la gravedad, en peso y tamaño del animal y de sus presas preferidas juegan un papel preponderante en la forma, estructura de la red y de sus elementos.
El centro de la red es un elemento capital en la construcción de la tela orbicular y su estructura esta dada en función de todo lo anteriormente explicado, los ángulos de separación entre los hilos radiales y su longitud, esto definirá los esfuerzos, “Tensión de Anillo” que ha de soportar la red hasta su punto de ruptura.
El hilo extendido entre los principales puntos de anclaje y que se encargara de dale soporte a la red recibe el nombre de “Marco de Hilos” y será quien delimitara la extensión de la red, algunas arañas de la especie Nephila construyen un Marco Secundario que toma como anclaje varios puntos sobre el Marco de hilos (Meyer, 1952).
Los puntos sobre los cuales es fija al Marco de Hilos, reciben el nombre de “Puntos de Marco” y el primer hilo extendida entre el primero y segundo Punto de Marco es llamado “Puente de hilo” el cual no debe ser confundido con la “Línea de Puente” que es el hilo que la araña deja flotar al viento hasta fijarlo en un punto distante y determinado, bien para movilizarse o para luego anclar el Puente de Hilo (Peters, 1989).
Los hilos radiales o Radios son hilos extendidos como su nombre lo indica , desde el centro harta los puntos determinados en el Marco de hilos y en el Marco secundario, la apertura esta dad en razón al tamaño de la araña, Zschokke (1999 ), propuso distinguir la presencia de un Protoradio primario y secundario en la tela de la araña de corono (Aracnus diadematus), otros especies no solo tienen los Protoradios primario y secundario sino que además construyen un radio subsidiario y otras tienen un radio accesorio.
El Protoradio primario solo existe durante las primeras etapas de la construcción y están tendidos entre el Protocentro y el Marco de Hilos y converge hacia el centro remplazado parcialmente, por el Hilo de anclaje (Eberhard, 1990; Zschokke, 1996), El Radio Primario es construido de forma simultanea con el Marco de Hilos, el secundario sin que tenga un hilo marco de manera simultanea. Al mirar una red terminada es difícil distinguir los radios primarios y los secundarios pero Wirth (1988) ha logrado distinguirlos estudiando t la conexión entre estos y es Marco de Hilos.
Los radios subsidiarios no son iniciados en el centro de la red sino en alguna parte mas lejos del Marco de Hilos y puede ser anclad en los otros radios o en uno de los hilos del espiral, como ocurre en las Nephila. Algunas arañas del genero Symphytognatidae construyen los radios accesorios después de construir los espirales pegajosos, pero siempre antes de hacer alguna modificación del centro (Coddington, 1986b).
Los espirales son hilos que distingue de manera clara las redes orbiculares, que pueden estar construidas con dos espirales mayoras y su tendido sobre los hilos radiales siguen un patrón único para cada especie la seda con que son construidos estos espirales se diferencia notablemente de la seda con que se construyen los hilos radiales, siendo los primeros hechos en una seda altamente hidratada, muy elástica, flexible y de naturaleza adhesiva, mientras que los radiales son de una seda mas resistente y no pegajosa. En los hilos espirales se pueden apreciar en una red nueva numerosas esferitas de material adhesivo que Vollrath (1998) estima que en su interior tienen enrollados los hilos radiales y que ello les confiere una mayor elasticidad.
La seda de las arañas es sintetizada por varios tipos de glándulas secretoras sericígenas, que llegan a producir hasta siete tipos de sedas diferentes, la estrucción ocurre en las llamadas hileras y luego en los espineretes, que son especies de boquillas que actúan bajo determinadas presiones, para regular el flujo de la seda y dales el diámetro y la mezclas proporcional de elementos constituyentes, la seda en si misma no es más que un gel de biopolimeros que en contacto con el aire tiende a solidificarse formando un arreglo de aminoácidos que forman cristales de proteínas plegadas sobre si mismas a manera de toallas dobladas y apiladas en forma horizontal.
La seda en si esta compuesta por proteínas (Peters 1955), cada proteína posee una subestructura diferente de aminoácidos conservados altamente modificados, que suministran a las sedas sus propiedades mecánicas y físicas, y su estructura molecular puede ser manipulada a consideración de la araña y potencialmente manipulada con un determinado propósito. La combinación de proteínas como MaSp1 y MaSp2 son las directamente responsables de esta naturaleza de la seda de las arañas. La proteína poli-alanina es la responsable de la elasticidad, la matriz amorfa de Glicina, que la da la resistencia.
