La mayoría de nosotros aprendimos sobre la metamorfosis de las mariposas cuando éramos niños: una oruga que se retuerce muda su piel para formar una crisálida resistente y emerge como una hermosa mariposa. Pero ¿cómo se anclan las crisálidas en el interior de la mariposa? Se ha publicado una investigación ACS Biomateriales Ciencia e Ingeniería muestra que, a pesar de que sus sedas son débiles y delgadas, las orugas pueden hacer girar eficientemente sus estructuras de soporte de crisálida, como sujetadores de gancho y bucle y correas de seguridad de múltiples hilos.
La seda es una fibra natural a base de proteínas comúnmente asociada con los gusanos de seda, pero también es producida por otros insectos, incluidas las mariposas. En su etapa de oruga, las mariposas usan seda para tejer ataduras para protegerse de las caídas, atan manojos de hojas para ocultarse y tejen pequeñas alfombras de seda para atravesar la metamorfosis. Al formar una crisálida, las orugas utilizan una estructura especial en forma de brazo llamada cremaster para agarrar esta alfombra de seda y asegurar su crisálida a una rama. Algunas especies de mariposas van un paso más allá y se colocan un cinturón de seguridad especial alrededor del pecho para mayor seguridad. Pero, ¿qué tan fuerte es esa seda y qué tipo de estructura crean estos cinturones de seguridad y alfombras de seda? Qingyou Xia, Zhaoming Dong y sus colegas criaron y encontraron algunas orugas.
Los investigadores criaron dos especies de mariposas: Dánao Crisipo (tigre simple) y papilio pollitas (mormón común) — y dos especies de gusanos de seda, a los que permiten formar crisálidas o capullos, respectivamente. El equipo recogió hilos de seda que unían crisálidas a ramas o formaban capullos y midieron el diámetro y la resistencia a la tracción. Descubrieron que la seda de las mariposas es más fina y débil que la seda de los gusanos de seda. Cuando se analizaron las proteínas estructurales primarias de la seda, los investigadores descubrieron que la seda de las mariposas tiene menos estructura de lámina beta que los gusanos de seda, y esto probablemente contribuye a su relativa debilidad.
Sin embargo, el equipo descubrió que ambas especies de mariposas adoptan estrategias únicas para aprovechar al máximo su seda. El apéndice del Cremaster se adhiere a la alfombra de seda como un cierre de velcro, y la forma de ancla del gancho del Cremaster crea una unión segura. Al fabricar sus cinturones de seguridad de seda, las orugas entrelazan alrededor de 20 hebras diferentes en forma de cuerda, aumentando ocho veces su fuerza. Los investigadores dijeron que sus hallazgos ayudan a explicar las estrategias únicas que utilizan las orugas para mantenerse seguras hasta que emergen en su forma final de mariposa.
Los autores agradecen la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo de China, la Fundación de Ciencias Naturales de Chongqing y el Fondo de Investigación Básica para Universidades Centrales.