Una burbuja adherida a un escarabajo africano le permite respirar bajo el agua absorbiendo el aire generado por una corriente que se mueve rápidamente.
Introducción
¿Puede un escarabajo que respira aire sumergirse completamente y aun así obtener suficiente oxígeno para mantenerse con vida? Puede hacerlo si lleva su propio tanque de oxígeno recargable. Eso es exactamente lo que Potamodytes tuberosus lo hace, con un poco de ayuda del agua que fluye rápidamente y la forma única de su cuerpo.
La estrategia
Un escarabajo de una pulgada de largo, P. tuberoso Se encuentra en arroyos de corriente rápida en África occidental. Vive bajo el agua, aferrándose a las rocas cercanas a la superficie con el cuerpo orientado de manera que la cabeza apunte contra la corriente. Pequeños pelos y otras protuberancias en su cuerpo hacen que se acumulen burbujas de aire a medida que el agua fluye. La forma aerodinámica del escarabajo y la posición de sus patas hacen que las burbujas se fusionen en una única burbuja grande que comienza en el "codo" de sus patas delanteras y se extiende más allá de su extremo trasero. Debido a que, al igual que otros insectos, respira a través de pequeños agujeros en su piel, el escarabajo puede tomar oxígeno de la burbuja en lugar de tener que saltar a la superficie para respirar, de manera muy similar a como los buzos extraen aire de los tanques que tienen en la espalda mientras están bajo el agua. Al mismo tiempo, la forma de las patas del insecto y las protuberancias dirigen el flujo de agua de manera que evita que la burbuja se desprenda.
Pero, ¿qué pasa cuando el escarabajo consume todo el aire de la burbuja? Gracias al agua que fluye rápidamente, no es así. Un principio de la física conocido como principio de Bernoulli sostiene que a medida que aumenta la velocidad del flujo de un fluido, la presión que produce disminuye. (Este es el mismo principio que se utiliza para crear sustentación en los aviones al reducir la presión alrededor de la superficie superior de las alas). A medida que el agua fluye más allá de la burbuja, tiene que recorrer una distancia más larga que el agua sin obstáculos junto a ella, por lo que se acelera, creando una zona de baja presión en el agua. Eso hace que el aire disuelto en el agua salga de la solución y entre en la burbuja.
Las posibilidades
La capacidad de utilizar el movimiento del agua para hacer que ésta libere aire disuelto podría resultar útil en numerosas circunstancias. Por ejemplo, podría servir de inspiración a quienes buscan una fuente de aire para los dispositivos de combustión sumergidos. Y potencialmente podría abrir la puerta a formas innovadoras y energéticamente eficientes de proporcionar el aire necesario a los ocupantes de asentamientos submarinos en el futuro.
