Una telaraña podría revolucionar el diseño de materiales como ligamentos, tendones artificiales, paracaídas innovadores

Diversos procesos físicos y químicos confieren a las telarañas una fuerza, resistencia, durabilidad y otras características que son extraordinarias por lo que su estudio podría ser aprovechado para fabricar ligamentos y tendones artificiales, paracaídas innovadores, telas resistentes, mejores suturas quirúrgicas, materiales nuevos para la construcción y muchas otras aplicaciones industriales.

Ahora, por primera vez, un especialista del CONICET y colegas de Alemania y de Australia lograron describir a nivel físico y microscópico un tipo de telaraña, que fabrica la “araña lanzadora de telas” (Asianopis subrufa) que habita en Australia y Nueva Zelanda, y comprobaron que posee una arquitectura y propiedades novedosas e inusuales no vistas hasta ahora en ninguna otra especie de arácnido. El trabajo se publicó en PNAS, revista oficial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NAS según sus siglas en inglés).

Estos cuadros de cámara ultra lenta muestran la captura de un grillo que realiza Asianopis subrufa mediante un ataque frontal. Créditos: Vincent Jackel & Jonas Wolff, Universidad de Greifswald.

“La novedad de nuestro estudio es que logramos comprender la función y estructura de los hilos que soportan la telaraña pegajosa, llamados radios, de la araña Asianopis subrufa. Estos radios son inicialmente muy elásticos y se vuelven más resistentes a medida que se estiran. Esto se logra por la estructura compuesta de las hebras, que tienen un núcleo de dos fibras gruesas viscoelásticas, y una funda de fibras plegadas, más delgadas y rígidas, que aumentan la resistencia del hilo a medida que se estira la estructura”, señala Martín Ramírez, uno de los autores del trabajo internacional e investigador del CONICET en la División Aracnología del Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN, CONICET) con sede en la ciudad de Buenos Aires.

La araña controla la elasticidad de estos radios al momento de su producción, mediante movimientos de estiramiento y relajación con las patas posteriores. “Cuantos más ciclos aplicados, más bucles se acumulan en la funda y más elástico es el hilo producido. Es destacable además que la elasticidad es reversible, es decir, los radios recuperan su longitud original al relajarse la tensión. Hasta el momento son las únicas arañas que construyen este tipo de fibras compuestas”, puntualiza Ramírez.

Para el investigador del CONICET y colegas, el efecto observado en la telaraña estudiada podría replicarse en materiales fibrosos artificiales fijando micro o nanofibras rígidas a elastómeros estirados, lo que produciría la formación de bucles al relajarse el elastómero. “Este enfoque abre perspectivas prometedoras para el diseño de materiales. La estructura microscópica de los hilos de las telarañas es continuamente estudiada para inspirar una diversidad de diseños de materiales, ya sea fibras elásticas, adhesivas, desplegables o resistentes”, añade.

Martín Ramírez, uno de los autores del trabajo internacional e investigador del CONICET en el Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN, CONICET). Créditos: MACN, CONICET

Cazadora nocturno: El cuerpo de la araña Asianopis subrufa mide unos 25 milímetros, pero las patas son largas, abarcando unos 6 centímetros en total. Tiene dos enormes ojos, muy sensibles en la oscuridad y es una cazadora nocturna.  Se alimenta de una variedad de insectos como hormigas, escarabajos, grillos y aún otras arañas. Su color varía del leonado al marrón rosado o marrón chocolate y no representan un peligro para los humanos.

“Como todas las arañas de la familia Deinopidae, teje una tela adhesiva especial que sostiene entre las patas. Tiene dos estrategias de caza: el ataque frontal, controlado visualmente, consiste en abalanzarse rápidamente con la tela pegajosa sobre un insecto que pase caminando. El ataque hacia atrás, disparado por vibraciones en la frecuencia del aleteo de los insectos, consiste en expandir la tela hacia arriba y atrás, para capturar un insecto volador”, explica Ramírez.

Los radios elásticos y resistentes de la telaraña de Asianopis subrufa son importantes para la operación de las telas adhesivas, “dado que las maniobras de caza de estas arañas requieren gran elasticidad, maniobrabilidad y resistencia”, puntualiza el investigador. E indica que además de contribuciones en el área de la ecología, genética y evolución, el nuevo trabajo puede inspirar desarrollos a nivel industrial a través de la biomimética, disciplina que estudia las estrategias, formas y procesos de la naturaleza para resolver problemas humanos.

Asianopis subrufa sosteniendo su tela al acecho de una presa. Créditos: Greg Anderson.

Esta investigación involucró a cinco grupos de trabajo de institutos de Alemania, Australia y Argentina. “Para mí es un orgullo haber contribuido con el descubrimiento inicial de los hilos y los estudios de microscopía electrónica, para luego participar en el estudio liderado por Jonas Wolff y su equipo de la Universidad de Greifswald, en Alemania, y junto a los demás equipos unir los datos de propiedades físicas de los hilos, videos de alta velocidad y filmación de las secuencias de construcción de la tela para desarrollar una explicación coherente”.

Premio internacional de fotografía científica: Una imagen microscópica de dos hilos excepcionales de seda de la araña lanzadora de tela australiana, tomada por Ramírez, ganó en diciembre pasado la Competencia de Fotografía 2025 de la Royal Society, la sociedad científica más antigua del Reino Unido de la que formaron parte Isaac Newton, Charles Darwin, Albert Einstein y muchas otras figuras destacadas de la ciencia mundial.

La imagen titulada “Hilos de araña hipnotizantes” fue tomada con un microscopio electrónico de barrido que muestra un acercamiento de 0,05 milímetros de largo de la seda de la araña Asianopis subrufa.

Imagen de microscopía electrónica de barrido de dos hebras de la telaraña de Asianopis subrufa con la que el investigador del CONICET Martín Ramírez ganó la Competencia de Fotografía 2025 de la Royal Society.

“Cuando estaba tomando las imágenes de las hebras de seda en nuestro microscopio electrónico del Museo Argentino de Ciencias Naturales, entre las decenas que había tomado ese día (y los cientos en sesiones anteriores), me vi frente a una imagen espectacular de dos de estos radios elásticos, con su núcleo blando y liso y la funda de bucles. Sentí que era una imagen hermosa, poderosa, hipnotizante, y a la vez llena de sentido biológico y físico, y la quise compartir. Es un gran honor haber resultado ganador de este concurso tan prestigioso”, concluye Ramírez quien es doctor en Ciencias Biológicas de la UBA e hizo un posdoctorado en el Museo Americano de Historia Natural (AMNH), en Nueva York, Estados Unidos.

Por Bruno Geller / CONICET