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29/Jul/04 Insectos en la ciencia: crean sensor de fuego forestal en base al sentido de un coléoptero TEMAS: Biología, Zoología, Entomología, Insectos, Coleoptera, Buprestidae, Detector infrarrojo
El "escarabajo del fuego" adora la madera quemada: inmediatamente después de un incendio forestal, las hembras vuelan lejos, se encaraman en los árboles y ponen sus huevos en la corteza humeante. Debido a que la mayoría de las otras especies de insectos evitan las áreas que fueron chamuscadas hace poco, la larva del escarabajo joya se puede desarrollar prácticamente sin competencia. Los adultos de esta especie de insecto obtienen su capacidad de detectar la madera quemada de unos inteligentes órganos sensitivos ubicados en su parte inferior. Esos órganos son depresiones que contienen una gran catidad de receptores (llamados ''sensilla'') que tienen una respuesta extremadamente precisa a la radiación infrarroja (IR) que llega del fuego forestal. "Lo interesante es que esos detectores de infrarrojos son mecanosensores modificados", explica el doctor Helmut Schmitz, zoólogo de Bonn, "y nos presentan un método completamente nuevo de monitorear radiación IR". La proyección con forma de dedo de un mecanorreceptor individual está inserta en una pequeña esfera hecha de cutícula (o quitina), el mismo material que forma la armadura de los insectos. La esfera de quitina rodea el "dedo" sensible a la presión. "Ahora, la cutícula de nuestro escarabajo joya es particularmente buena para absorber radiación térmica con una longitud de onda de alrededor de tres micrómetros, que es exactamemte la radiación que emite, típicamente, un fuego forestal desatado. De modo que cuando se produce un fuego la esfera se calienta, se expande y, de esta manera, estimula directamente al mecanorreceptor", dijo el científico investigador. Debido a que la atmósfera es permeable al infrarrojo en esas logitudes de onda, los insectos pueden identificar terrenos potenciales para la crianza de su descendencia desde una larga distancia. Asistido por Martin Müller, Schmitz ha construido el sensor usando el más simple de los componentes. En lugar de la esfera de cutícula, esta réplica utiliza una plaquita de polietileno. El polietileno absorbe la radiación infrarroja en un espectro similar al de la cutícula y también se expande en respuesta. Los científicos pueden medir esta expansión. "El conjunto ya trabaja muy bien, aunque los sensores de IR disponibles comercialmente son mejores en un factor de 100", dijo Schmitz, que de todos modos está convencido de que el sistema se puede perfeccionar: "Con nuestro simple prototipo sólo estamos al principio de lo que es posible". El zoólogo está buscando ahora socios industriales para trabajar en las características de su sensor y mejorar la tecnología. La determinación de los límites de este principio de monitoreo se deben hacer obteniendo mediciones precisas del modelo biológico. "Hay indicaciones en la literatura de que los escarabajos joya han detectado fuegos forestales a distancias de hasta 80 kilómetros; pero estos datos nunca fueron comprobados". En todo caso, el escarabajo sólo es un punto de partida. "Nuestra meta es probar todos los animales sensibles al infrarrojo para encontrar cuán sensibles son a la radiación térmica". Sin embargo, este don no parece ser muy común en el reino animal. Además de tres especies de escarabajos, los científicos sólo conocen algunas serpientes —la víbora de cueva y la constrictora gigante— que tienen genuinos órganos sensores de IR. De hecho, desde el comienzo del año pasado un experto en serpientes, el doctor Guido Westhoff, ha estado colaborando con Helmut Schmitz en el Instituto de Zoología de Bonn. Él está examinando el sentido del calor de los reptiles en un proyecto financiado por el Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). En ningún otro lugar del mundo hay un instituto de investigación que esté estudiando a ninguno de los animales conocidos que son sensibles a los IR. Más información:Waldbrandsensor nach Vorbild der Natur
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Son lo que los bomberos forestales han deseado durante mucho tiempo: sensores infrarrojo de bajo costo y altamente sensibles que monitorean automáticamente
grandes áreas de bosques y lanzan un aviso temprano en el caso de que se presente un fuego. Zoólogos de la Universidad de Bonn han dado un paso importante
hacia este logro. Han construido un detector de fuergo forestal que se puede producir a menor costo que los detectores disponibles en el comercio, aunque aún
no sean tan sensible como éstos. Identificando un principio de medición previamente desconocido en la naturaleza y en la tecnología, los científicos tomaron la
idea de unos pequeños insectos a los que se les llama "escarabajos joya" (Coleoptera: Buprestidae), que ponen sus huevos en la madera de los árboles
recién quemados, que se dicen pueden detectar fuegos forestales a una distancia de 80 kilometres. Los biólogos quieren hacer más pruebas sobre su pequeño
modelo para determinar los límites de este nuevo método de medición.