Superar la resistencia en la interfaz agua-aire restringe el tamaño del cuerpo en los escarabajos giradores
Autores: Jami, Ludovic; Gustafson, Grey T.; Steinmann, Thomas; Piñeirua, Miguel; Casas, Jérôme
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Superar la resistencia en la interfaz agua-aire restringe el tamaño del cuerpo en los escarabajos giradores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Escarabajos giradores
Insectos acuáticos
Velocidad de nado
Superficie del agua
Trayectorias evolutivas
Leyes de la mecánica de fluidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Los escarabajos giradores (Coleoptera: Gyrinidae) se encuentran entre los mejores nadadores de todos los insectos acuáticos. Viven principalmente en la superficie del agua y su capacidad para nadar rápido es clave para su supervivencia. Presentamos un modelo mínimo para las fuerzas de arrastre viscoso y de olas que enfrentan en la superficie del agua y las comparamos con su capacidad de empuje. La velocidad de natación accesible se deriva así según el tamaño. Se observa un rango de tamaño óptimo para nadar en la superficie del agua. Estos resultados están en línea con las trayectorias evolutivas de los girínidos, que evolucionaron en linajes cuyos miembros miden unos pocos milímetros de largo hasta aquellos con géneros de mayor tamaño que alcanzan decenas de milímetros de longitud. El tamaño de estos escarabajos parece estar fuertemente limitado por las leyes mecánicas de fluidos que rigen la locomoción y la adaptación a la interfaz agua-aire.
Descripción
Los escarabajos giradores (Coleoptera: Gyrinidae) se encuentran entre los mejores nadadores de todos los insectos acuáticos. Viven principalmente en la superficie del agua y su capacidad para nadar rápido es clave para su supervivencia. Presentamos un modelo mínimo para las fuerzas de arrastre viscoso y de olas que enfrentan en la superficie del agua y las comparamos con su capacidad de empuje. La velocidad de natación accesible se deriva así según el tamaño. Se observa un rango de tamaño óptimo para nadar en la superficie del agua. Estos resultados están en línea con las trayectorias evolutivas de los girínidos, que evolucionaron en linajes cuyos miembros miden unos pocos milímetros de largo hasta aquellos con géneros de mayor tamaño que alcanzan decenas de milímetros de longitud. El tamaño de estos escarabajos parece estar fuertemente limitado por las leyes mecánicas de fluidos que rigen la locomoción y la adaptación a la interfaz agua-aire.