Cámaras de alta velocidad revelan el secreto del aterrizaje de las abejas

• Descubren cómo las abejas se adaptan a superficies cambiantes
• Parecen especialmente adaptadas a superficies inclinadas 60º
• Creen que muchas plantas se inclinan para favorecer su aterrizaje

Imagen ralentizada de una abeja posándose

El sofisticado proceso de aterrizaje de las abejas domésticas (Apis mellifera) ha quedado por fin desvelado. Los apicultores llevan siglos observando cómo sus abejas se posan en las piqueras (puertas) y tablas de vuelo de sus colmenas cargadas de polen o néctar. Y muchos habían observado que esos acercamientos a la colmena no son siempre iguales, pero no se había podido sistematizar esa técnica de aterrizaje.

Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Queensland, en Australia, ha logrado analizar con detalle el mecanismo que utilizan estos insectos para posarse gracias a cámaras de altísima velocidad.

Los investigadores han llegado a conclusiones sorprendentes: las abejas son capaces de cambiar su táctica en función del tipo de superficie sobre la que se van a posar. Así, han descubierto que prefieren superficies con una inclinación de 60º, una cifra que, además, utilizan muchas plantas para sus flores. De esa forma, facilitan la llegada de las abejas, que son los principales polinizadores del planeta.

Hasta ahora, los biólogos sabían cómo hacen las abejas para volar tan rápido y con tanta precisión sin visión estereoscópica. Como llevan un ojo a cada lado de la cabeza, no tienen una percepción espacial correcta.

Sin embargo, son capaces de pasar siempre por el centro de un hueco entre dos obstáculos. Se había descubierto que lo consiguen gracias a su capacidad para monitorizar la velocidad de las imágenes que llegan a sus retinas. Así, pueden computar la velocidad angular de esas imágenes y se mantienen en la línea recta que equilibra las imágenes recogidas por cada uno de sus ojos compuestos. Eso les permite, por ejemplo, frenar cuando se aproximan a su objetivo y acertar con el lugar exacto en el que quieren posarse. Pero, ¿cómo se posan?

Aterrizar es complicado

Hay que señalar que las abejas llegan volando a toda velocidad y, cuando se aproximan al destino, frenan hasta casi realizar un vuelo estático o muy lento.

Esto hace que el sistema de cálculo de las velocidades angulares deje de ser útil, por lo que no estaba claro cómo realizaban esos últimos pasos de sus vuelos. Faltaba la descripción detallada del sistema de aterrizaje, que es lo que ahora se detalla en el estudio de la Universidad de Queensland que será publicado completo el próximo 28 de diciembre por la publicación The Journal of Experimental Biology.

El equipo de Queensland, formado por cinco invetigadores, ha utilizado cámaras de altísima velocidad para grabar los aterrizajes. Y, además, lo han hecho utilizando plataformas especiales (tablas de vuelo).

Han diseñado unas superficies abatibles en las que podían variar la inclinación desde el plano horizontal hasta el vertical y más allá de este. Así, han podido grabar cómo se posan las abejas cuando el 'suelo' está justo debajo de ellas o cuando está por encima de su línea de vuelo.

Calculan la inclinación previa

Los resultados son muy diferentes en función de cómo está situada la plataforma. Así, cuando se les coloca una pista de aterrizaje completamente plana o muy poco inclinada, las abejas se posan suavemente sobre sus patas traseras y luego dejan caer también con suavidad el resto del cuerpo.

Pero si la superficie está muy inclinada o vertical, el procedimiento cambia. En esas circunstancias, las abejas utilizan sus antenas, que son las primeras en tomar contacto con la pista de aterrizaje. Después, cuando las antenas han evaluado el lugar de aterrizaje, la abeja se decide a posarse y lo hace con sus patas delanteras. Entonces se agarra a la superfice y, lentamente, posa el resto de su cuerpo: primero las patas centrales y después, las traseras.

“No habíamos contado con la posibilidad de que las antenas jugasen un papel como este“

"No habíamos contado con la posibilidad de que las antenas jugasen un papel como este", explican en el equipo de trabajo de Queensland en la comunicación que han hecho para contar su estudio. También han observado que, cuando se trata de aterrizar en una superficie invertida, por ejemplo para entrar por un agujero en el techo de una habitación, las abejas llevan las antenas perpendiculares a la superficie, como si con eso pudieran analizar su inclinación.

Pero lo más curioso es que pueden calcular esa inclinación previamente, de forma que las antenas se orientan siempre de forma exacta.

Los investigadores creen que para eso utilizan sus ojos, pero, una vez más, lo hacen cuando están en vuelo estacionario, con lo que no pueden calcular las velocidades angulares. Mandyam Srinivasan, promotor del estudio, piensa que pueden utilizar algún tipo de visión estereoscópica para ese tipo de acercamientos tan concretos. "Estamos deseando analizarlo con más detalle", asegura Srinivasan.

Por último, una conclusión que da lugar a otras: el estudio demuestra que las abejas están naturalmente diseñadas para aterrizar de forma óptima en superficies inclinadas a 60º como máximo.

“Los científicos creen que muchas plantas se inclinan para favorecer el aterrizaje de las abejas“

Han constatado que, cuando vuelan rápido, estos insectos permanecen horizontales, pero cuando frenan o hacen vuelo estacionario, su abdomen se inclina hacia abajo y las puntas de las patas y las antenas 'cuelgan'  en un ángulo de 60º. De esa forma, 'pies' y antenas tocan a la vez la superficie cuando esta tiene esa misma inclinación, con lo que el aterrizaje es mucho más cómodo y fácil. 

Los científicos de Queensland creen, y pretenden demostrar pronto, que muchas plantas producen flores cuyos pétalos muestran esa inclinación para que las abejas tengan un acceso más fácil. 

Ayudar a los aviones

Además, creen que estos descubrimientos pueden aportar soluciones útiles para la industria aeroespacial en un futuro próximo. Para los expertos en aerodinámia, el vuelo de la abeja ha sido siempre un misterio y una fuente de inspiración. De hecho, lo sorprendente es que vuelen, porque, según las leyes de la aerodinámica, no deberían ser capaces de elevarse y, sin embargo, lo hacen.

Hace tres años, un equipo del California Institute of Technology  develó el misterio de su capacidad aérea. A diferencia de otros insectos, que baten las alas econ ángulos que van de los 145 a los 165º, las abejas lo hacen sólo con 90º, lo que parece insuficiente para que su rechoncho cuerpo vuele. El truco está en un aleteo muy rápido: 230 veces por segundo.

El experimento consistió en imitar en el laboratorio las condiciones de vuelo que habría a 8.000 metros de altura, con mucha menos presión de la que tenemos en la superficie terrestre. Se comprobó que, con menos presión, aumentaban el ángulo de aleteo pero mantenían la frecuencia, con lo que quedó claro que ese patrón era fijo. Y también se pudo demostrar que son capaces de generar más sustentación cuando les hace falta, como, por ejemplo, cuando van cargadas con polen o néctar.