Un ligero aumento de la humedad provoca que las piñas enrosquen sus escamas para evitar la dispersión ineficaz de semillas en climas húmedos.
Introducción
Los naturalistas inteligentes conocen desde hace mucho tiempo el viejo truco de usar piñas para predecir el clima. Si está seco, las piñas en el suelo dejarán caer sus escamas delgadas y se abrirán como los dedos de un puño que se despliega. Si hay lluvia y humedad en el aire, las escamas se cerrarán como el puente levadizo de un castillo, superponiéndose entre sí y sellando el cono en una bola apretada.
La idea es simple: abrir y liberar semillas cuando las condiciones son mejores para que los vientos las lleven por todas partes. El clima húmedo amortigua la dispersión.
Pero, ¿cómo "senten" la humedad cuando las piñas no contienen células vivas? ¿Y cómo se mueven sin músculos ni nervios?
Las piñas tienen escamas delgadas que se abren en condiciones secas para dispersar las semillas a través del viento. Pero las escamas se cierran en condiciones húmedas que impedirían la dispersión de semillas.
Las escamas del cono de pino tienen un mecanismo para cerrarse (izquierda) en condiciones húmedas que impiden la dispersión de semillas. Pero se abren en condiciones secas para dispersar semillas a través del viento.
La estrategia
El secreto está en la estructura de sus escamas. Las escamas de cono de pino tienen múltiples capas con diferentes cualidades. El lado más externo de la escala (que mira hacia abajo cuando las escalas están abiertas) está hecho de una capa de células elásticas empaquetadas de manera suelta. La capa interna (mirando hacia arriba cuando las escamas están abiertas) está hecha de fibras rígidas apretadas como cables.
Un diagrama esquemático ilustra cómo la expansión de las células en la parte inferior de las escamas de un cono de pino hace que la escama se curve hacia arriba, cerrando así el cono.
Cuando las escalas están abiertas y el aire se vuelve húmedo, las gotas de agua comenzarán a caer o formar gotas en la capa superior. El agua se desliza hacia el tallo central del cono y se canaliza hacia el interior de la escala. Allí, el agua llena las celdas y los espacios vacíos entre ellas. Esta capa se expande y estira, mientras que la capa superior menos flexible permanece más tensa. Las escamas se doblan hacia arriba en el medio hasta que se cierran por completo.
Cuando los niveles de humedad alcanzan alrededor del 20 por ciento, solo se necesita un cambio del uno por ciento en la humedad para que la báscula se cierre. Luego, cuando el aire se vuelve más seco, el agua de las escamas se evapora, la capa exterior se encoge y las escamas vuelven a abrirse.
Las escamas de los conos de pino se despliegan para dispersar las semillas a través del viento. Pero la humedad aumenta, las escamas se cierran nuevamente para evitar que las semillas se dispersen en condiciones climáticas desfavorables.
Las posibilidades
El esquema efectivo, sensible e impulsado por agua de los conos de pino está inspirando a los ingenieros a diseñar mecanismos que puedan moverse y/o cambiar de forma sin necesidad de aporte de energía. Tales innovaciones podrían dar lugar a nuevos sistemas para transportar agua o, en menor escala, servir como interruptores de activación para la robótica.
Los científicos también están explorando nuevos materiales que respondan rápidamente a los cambios ambientales. Los tejidos "inteligentes" podrían reaccionar automáticamente a los cambios de temperatura o humedad. Cuando la tela se moja por el sudor o la humedad, las capas de la tela podrían abrirse y hacerla más transpirable. Cuando las condiciones se secan, el material podría volver a su tejido de punto apretado original.
Los materiales de construcción inspirados de manera similar también podrían responder a los cambios de humedad. En el aire cálido y seco del mediodía, las persianas autoajustables, por ejemplo, pueden doblarse para crear sombra y mantener las casas frescas. De noche a través de las mañanas húmedas, se relajaban y volvían a abrirse.
