jueves, 17 de septiembre de 2015

El Velcro: una exitosa simulación biónica

Lo inventó la naturaleza hace millones de años

Se atribuye su invención al ingeniero suizo Georges de Mestral, que en 1941, paseando con su perro por el campo, observó que las semillas espinosas de una planta compuesta de nombre científico Arctium lappa se quedaban enganchadas a su pantalón y al pelo de su perro, siendo muy difíciles de arrancar.

Semillas de diferentes plantas que, por evolución convergente, durante millones de años han desarrollado, copiado o repetido el mismo método de enganche al pelo de los animales, para que éstos actúen de transportadores involuntarios de sus semillas. Al rascarse para liberarse de tan molestos pasajeros, contribuyen sin saberlo a la dispersión de las semillas que pueden así colonizar nuevos territorios y perpetuar la especie con mayor eficiencia. A este sistema de dispersión de semillas a través de animales se le llama Zoocoria.

 Georges de Mestral se llevó varios de estos frutos a su casa y los observó con el microscopio. Presentaban una superficie espinosa semejante a un erizo de mar con la punta de las espinas vuelta hacia atrás a modo de gancho. Entonces tuvo la brillante idea de utilizar este invento de la naturaleza para diseñar un tejido similar a las semillas capaz de engancharse a otro tejido parecido a la tela de sus pantalones. Lo llamó Velcro, vocablo compuesto por la primera sílaba de las palabras francesas Velours (terciopelo) y Crochet (ganchito), es decir, terciopelo ganchudo.

 La fuerza del enganche de la semilla de Xanthyum echinatum es tan fuerte que los microscópicos ganchitos de media docena de espinas pueden levantar una toalla.

 Así pues, en justicia, el ingeniero suizo no inventó propiamente el sistema de enganche, sino que lo aplicó inteligentemente a la unión de dos tejidos en un brillante ejemplo de Biónica aplicada a la industria textil. Se puede decir que la naturaleza tiene soluciones para todos los retos que se le presentan, sólo hay que observarla para aprovecharse de ellas.

Velcro que cierra un bolsillo interno de una chaqueta.

Detalle de los dos componentes o caras del velcro anterior. Los ganchitos del componente "macho" de la derecha son idénticos a los de las semillas zoocóricas.

 
Aunque no se trata del Arctium lappa de Georges de Mestral, el ejemplar de la imagen, Arctium chaberti subsp. balearicum, es un endemismo de Mallorca con unos frutos tanto o más enganchosos, incluso cuando son todavía inmaduros como los de esta foto que tomé hace años en el Jardín botánico de Sóller.

Frutos maduros de Arctium chaberti subsp. balearicum

  En esta imagen podéis ver cuatro ejemplos de velcro natural que este mediodía he encontrado paseando por mi jardín. Todas estas semillas tienen un diseño parecido y los ganchitos de sus espinas son idénticos a pesar de pertenecer a tres familias botánicas diferentes. Las semillas más pequeñitas pertenecen a la umbellífera Torilis arvensis subsp. neglecta. Son prácticamente idénticas a las de otra umbellífera algo más robusta de nombre científico Daucus carota subsp. carota, llamada vulgarmente zanahoria silvestre. Los dos frutos más grandes de la izquierda pertenecen a la leguminosa Medicago polymorpha. A pesar de su aspecto redondeado en realidad cada una de ellas es una larga legumbre llena de semillas diminutas enrollada a modo de ensaimada con el dorso cubierto de espinas ganchudas dirigidas hacia fuera. Y como ya he señalado en la imagen anterior, la semilla más grande pertenece a la compuesta Xanthyum echinatum subsp. italicum.

Diminutas semillas de Torilis arvensis subsp. neglecta, tan enganchosas que al ponerlas en contacto se quedan pegadas entre sí, como si fueran un amasijo de trocitos de velcro.

Detalle de las semillas anteriores.

Una semilla de Torilis arvensis subsp. neglecta vista al microcopio a 40 aumentos.

Imagen ampliada de la microfotografía anterior. En el extremo de cada espina se pueden distinguir varios ganchitos. Por evolución convergente también las garrapatas, los piojos y las ladillas tienen patas enganchosas que les permiten agarrarse con fuerza al pelo de sus víctimas. ¿Verdad que esta semilla os recuerda a un piojo humano?

El parecido con las semillas enganchosas es muy llamativo. Fijaos en los ganchitos en el extremo de las patas. Esta imagen pertenece al fotógrafo Vladimír Bádr de la web checa http://www.biolib.cz/en/image/id17518/

Semillas de Daucus carota subsp. carota que también se quedan enganchadas entre sí al ponerlas en contacto. Siempre que me paseo por mi jardín acabo con numerosos de estos frutos semejantes a un erizo enganchados a la pierna de mis pantalones. Lógicamente antes de irme me los tengo que arrancar uno a uno y así la planta consigue que yo lleve a sus hijos lo más lejos posible de su madre para colonizar nuevos territorios.

Detalle de las semillas anteriores.

Dos frutos de Medicago polymorpha. Parecen ruedas espinosas.

Como podéis apreciar el extremo de cada espina acaba en un gancho vuelto hacia atrás.

Y para acabar aquí tenéis en detalle la semilla de Xanthyum echinatum susbp. italicum. Su diseño es tan eficiente y sofisticado que además de tener un contundente gancho en el extremo de cada espina, presenta también espinitas secundarias cubriendo cada espina en toda su longitud, para perfeccionar y asegurar así un agarre imposible de mejorar.

¡Bendita naturaleza!


8 comentarios:

  1. Muy interesante. La naturaleza nos ofrece soluciones para todo. Sólo es cuestión de observar con detenimiento y siempre encontraremos algo a lo que podamos sacarle buen partido.
    Saludos

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    1. Gracias, Pini. Efectivamente, así es. Un saludo.

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  2. Muy interesante como siempre Juan. Conozco todas esas semillas y a veces he tenido algún digustillo con ellas. Besitos.

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  3. Curiosa y como de costumbre muy documentada entrada

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  4. Interesante, como siempre. Gracias Juan.

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