Autor: Periódico Alma Mater - Universidad de Antioquia

Hallazgos
El primero de una serie de artículos que Giraldo Cadavid y el grupo de neurobiofísica publicó sobre la materia versa sobre un modelo físico matemático que compara los resultados obtenidos en computador con los alcanzados de forma experimental en el laboratorio. “Lo que hice fue medir propiedades ópticas como reflectancias, trasmitancias, lo cual se refiere a la cantidad de luz que refleja cierta superficie o estructura, en este caso, las alas de la mariposa o de los lepidópteros, que como su nombre lo indica, se trata de insectos con alas escamadas”, explica.

¿Y cómo está estructurada el ala de la mariposa? Marco Giraldo Cadavid precisa que el ala de la mariposa está formada por una telita muy delgada semitransparente –de milésimas de milímetro o micrómetros–, cubierta por escamas a lado y lado, superpuestas como las tejas de un techo.

Una de las conclusiones más importantes del artículo –afirma– es que esa estructura de cinco capas –dos escamas que se superponen a un lado, más dos al otro lado y el ala misma– son mucho más efectivas para reflejar la luz que una estructura con cuatro o tres capas, pero si a esas cinco capas se le agrega una más la reflectancia no mejora, pero sí aumenta el peso.

Detalles del trabajo de Marco Antonio Giraldo Cadavid, físico de la Universidad de Antioquia y doctorado en biofísica de la Universidad de Groningen, Holanda.

“Siempre en la naturaleza hay una competencia entre la efectividad para generar, en este caso, la intensidad de la luz, y las consecuencias que eso trae. La competencia en este caso es generar más intensidad de color con el mínimo de material posible. Ese es el mérito de este primer estudio”, observa.

En otro artículo, estudiando la misma especie y otras especies de la misma familia Pieridae, constata, al observar microscópicamente, que las escamas están formadas por bolitas; eso ya se sabía, pero sobre lo que no había certeza era cuál era la función de tales bolitas, si consistía exclusivamente en almacenar los pigmentos, como creían algunos, o aumentar la reflectancia, como pensaban otros.

“Lo que encontramos es que efectivamente esas bolitas almacenan el pigmento, pero también dispersan más luz, de manera que una escama de mariposa con mayor densidad de bolitas va a reflejar más luz y va a absorber más rangos de longitudes de onda, que dependen del pigmento que tenga”, explica Giraldo Cadavid.

Otro trabajo sobre de las mariposas se centró en la densidad de las escamas. Tras constatar que a mayor densidad de bolitas, mayor absorción de la luz y mayor dispersión, durante la investigación Giraldo Cadavid se dio cuenta de que la densidad no era uniforme y que dependía del área de la escama donde se hiciera la medición.

Sobre el particular, el artículo señala que la densidad de las bolitas no es uniforme, sino gradual, desde la base hasta la punta de la escama, que va pegada al ala –explica– de manera similar a como van incrustadas las ramas del árbol de navidad.

Una cualidad adicional del estudio es que el investigador logró cuantificar propiedades ópticas de escamas aisladas, un objetivo nada fácil de alcanzar al manipular dimensiones tan ínfimas, pues el tamaño de una escama está entre 70 y 200 micras.

“Otro de los méritos de la tesis –anota– y por lo cual fue muy bien aceptada entre la comunidad científica es que pude desarrollar un método para aislar esas escamas, pegarlas a un manipulador, rotarlas, analizarlas, y medir cualitativa y cuantitativamente las propiedades, lo cual no habían podido desarrollar bien otros grupos de investigación”.

Ese logro permitió superponer escamas y medir la reflectancia con el espectrofotómetro, de donde se derivó una conclusión más: en la punta de la escama hay mayor densidad que en la base.

El cuarto artículo es una comparación de escamas de especies y familias diferentes, donde ya no se examina reflectancia, trasmitancia y otras medidas ópticas, sino cómo se distribuye espacialmente la luz.

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