Mariposa de alas de cristal: ¿por qué sus alas son transparentes?

Species deep dive · glasswing butterfly

Las alas de la mariposa de alas de cristal son transparentes por dos razones. Los paneles transparentes tienen solo unas pocas escamas muy delgadas, así que la luz atraviesa directamente la membrana desnuda del ala. Además, esa membrana está cubierta por un bosque de diminutos pilares de cera que evitan que brille como el vidrio. Las partes transparentes del ala de la mariposa de alas de cristal (Greta oto) reflejan solo alrededor del 2 % de la luz visible, aproximadamente la cuarta parte de lo que refleja un vidrio de ventana (Siddique et al. 2015, Nature Communications).

Menos escamas, y con la forma equivocada para bloquear la luz

El ala de una mariposa común es una membrana transparente cubierta por miles de escamas planas, superpuestas y de colores. De ahí viene el color. En la mariposa de alas de cristal, los paneles transparentes tienen unas 100 escamas por milímetro cuadrado, frente a unas 360–375 en los bordes oscuros del ala. Las pocas escamas de la zona transparente tampoco son las típicas paletas planas. Son cerdas finas y pequeñas escamas bifurcadas que cubren muy poco de la membrana (Pomerantz et al. 2021, Journal of Experimental Biology).

El equipo de Pomerantz siguió el desarrollo de las alas dentro de la crisálida. La diferencia empieza pronto: en las futuras zonas transparentes se forman menos células productoras de escamas, y las que sí se forman desarrollan cerdas finas en lugar de escamas anchas.

Pilares de cera que eliminan el brillo

Quitar escamas no basta por sí solo. La membrana desnuda del ala está hecha de quitina y, como el vidrio, devolvería un reflejo brillante. La mariposa de alas de cristal lo resuelve con nanoestructuras. Su membrana transparente está cubierta de pilares de unos 400–600 nanómetros de altura y separados por unos 120 nm, más juntos que las longitudes de onda de la luz visible (Siddique et al. 2015). Hacen que el paso del aire al ala sea gradual en lugar de brusco, así que muy poca luz rebota.

El truco está en que los pilares son irregulares. Los ojos de las polillas y las alas de las cigarras usan protuberancias del mismo tamaño y bien ordenadas para reducir el brillo. En cambio, los pilares de la mariposa de alas de cristal varían al azar en altura y grosor. Siddique y sus colegas demostraron que esta irregularidad mantiene baja la reflexión incluso cuando se mira el ala desde un ángulo muy inclinado: alrededor del 2 % hasta un ángulo de 65°, y todavía solo un 5 % a 80°.

En 2021, Pomerantz y sus colegas descubrieron que los pilares forman dos capas. Debajo hay una capa regular de pequeñas protuberancias en forma de domo. Encima está la capa irregular de pilares, formada sobre todo por moléculas de cera de cadena larga (n-alcanos). Cuando disolvieron la cera con un solvente, el ala reflejó unas 2,5 veces más luz.

¿Por qué ser invisible?

Las mariposas de alas de cristal pertenecen a los Ithomiini, un grupo de mariposas tropicales conocidas por su defensa química. Los adultos obtienen alcaloides pirrolizidínicos de flores y plantas en descomposición. En un experimento clásico, las arañas tejedoras de seda dorada se comían sin problema a los itominos recién nacidos, pero soltaban de su red a los adultos silvestres que llevaban estos alcaloides (Brown 1984, Nature).

La mayoría de las mariposas venenosas se anuncian con colores llamativos, como la mariposa monarca (lee sobre la química del algodoncillo). Entonces, ¿por qué se escondería una mariposa tóxica? Experimentos con aves silvestres y con personas mostraron que las especies de alas transparentes más difíciles de ver casi nunca eran las primeras en ser detectadas y se encontraban con menos frecuencia que las especies opacas (Arias et al. 2019, Functional Ecology). Para estas mariposas, pasar desapercibidas parece valer más que ser fáciles de recordar.

Dónde vive la mariposa de alas de cristal

Greta oto se distribuye desde México hasta Panamá. Sus orugas se alimentan de arbustos de Cestrum, de la familia de las solanáceas, y en Monteverde (Costa Rica) es común en la vertiente del Pacífico, desde las tierras bajas hasta unos 1500 m (Monteverde Butterflies, W. A. Haber). El Museo de Historia Natural de Florida indica una envergadura de 1,5–2 pulgadas (unos 4–5 cm) y la registra como Greta morgana oto, uno de los varios nombres que se usan para esta mariposa (Florida Museum).

A los ingenieros también les interesa. El equipo de Pomerantz sugiere que pilares de cera como estos podrían inspirar nuevos materiales antirreflejantes, como los recubrimientos que reducen el brillo en lentes y pantallas.

Cómo juega la mariposa de alas de cristal en Wilder

En Wilder, la mariposa de alas de cristal es una carta Común de Insecta que cuesta 0 de Energía, con Ataque 0 y Salud 2. Tiene Camuflaje por sus alas transparentes y Toxina por los alcaloides que lleva. Su texto de ambientación resume la ciencia: "Alas tan transparentes que el bosque olvida que existen". ¿Quieres ver otro animal transparente? Prueba con la rana de cristal de Diane.

Wilder es un juego de cartas coleccionables gratuito para el navegador, y puedes jugarlo gratis en tu navegador sin registrarte.

Crédito de la foto

Fotografía principal: liz west, "Glasswinged butterfly (Greta oto)", Wikimedia Commons, CC BY 2.0. Recortada para la imagen principal del Diario de campo.

Sources

• Siddique, Gomard & Hölscher 2015, Nature Communications — The role of random nanostructures for the omnidirectional anti-reflection properties of the glasswing butterfly
• Pomerantz et al. 2021, Journal of Experimental Biology — Developmental, cellular and biochemical basis of transparency in clearwing butterflies
• Brown 1984, Nature — Adult-obtained pyrrolizidine alkaloids defend ithomiine butterflies against a spider predator
• Arias et al. 2019, Functional Ecology — Transparency reduces predator detection in mimetic clearwing butterflies
• Monteverde Butterflies (W. A. Haber) — Greta oto
• Florida Museum of Natural History — Glasswing
• Florida Museum of Natural History — Monarch