Dado que las arañas también construyen sus telarañas en la oscuridad y pueden atrapar presas sin luz, se había asumido previamente que la luz no juega ningún papel en su orientación
Los humanos han llevado a las arañas al espacio más de una vez para estudiar la importancia de la gravedad en la construcción de sus telarañas. Lo que originalmente comenzó como un experimento de relaciones públicas poco exitoso para estudiantes de secundaria ha producido la sorprendente idea de que la luz juega un papel más importante en la orientación de los arácnidos de lo que se pensaba.
El experimento con arañas de la agencia NASA es una lección sobre los fracasos frustrantes y los accidentes felices que a veces conducen a resultados de investigación inesperados. La pregunta era relativamente simple: en la Tierra, las arañas construyen telarañas asimétricas con el centro desplazado hacia el borde superior. Cuando descansan, las arañas se sientan con la cabeza hacia abajo porque pueden moverse hacia las presas recién atrapadas más rápido en dirección a la gravedad.
¿Pero qué hacen los arácnidos en gravedad cero? En 2008, la NASA quiso inspirar a las escuelas secundarias de los EE.UU. con este experimento. Pero aunque la pregunta era simple, la planificación y ejecución del experimento en el espacio fue extremadamente difícil. Esto condujo a una serie de contratiempos.
Dos especímenes de diferentes especies de arañas volaron a la Estación Espacial Internacional (ISS) como "arañautas", uno (Metepeira labyrinthea) como protagonista y el otro (Larinioides patagiatus) como reserva en caso de que el primero no sobreviviera.
El caso es que la araña de reserva logró salir de su cámara de almacenamiento y entrar en la cámara principal. La cámara no podía ser abierta por razones de seguridad, por lo que la araña extra no podía ser recapturada. Las dos arañas tejieron telarañas algo confusas, interponiéndose en el camino de la otra.
Y por si fuera poco, las moscas incluidas como alimento se reprodujeron más rápido de lo esperado. Con el tiempo, sus larvas se arrastraron fuera del contenedor de cría en el piso de la caja hacia la cámara experimental, y después de dos semanas cubrieron grandes partes de la ventana frontal. Después de un mes, las arañas ya no podían verse detrás de todas las larvas de mosca.
Este fracaso afectó durante mucho tiempo a Paula Cushing del Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver, que participó en la planificación del experimento de la araña. Cuando la oportunidad de un experimento similar a bordo de la ISS surgió de nuevo en el 2011, la investigadora involucró al Dr. Samuel Zschokke de la Universidad de Basilea para preparar y analizar el nuevo intento. Esta vez, el experimento comenzó con cuatro arañas de la misma especie (Trichonephila clavipes): dos volaron a la ISS en hábitats separados, dos permanecieron en la Tierra en hábitats separados y fueron mantenidas y observadas bajo condiciones idénticas a las de sus compañeros de viaje en el espacio, excepto que estaban expuestas a la gravedad terrestre.
El plan era originalmente usar cuatro hembras. Pero ocurrió otro percance: las arañas tuvieron que ser elegidas para el experimento como juveniles y es extremadamente difícil determinar el sexo de los animales jóvenes. En el curso del experimento, dos de las arañas resultaron ser machos, que difieren notablemente en estructura corporal y tamaño de las hembras de esta especie cuando crecen completamente. Pero finalmente hubo un golpe de suerte: uno de los machos estaba a bordo de la estación espacial, el otro en la Tierra.
Los arácnidos tejieron sus telas, las desmantelaron y tejieron otras nuevas. Tres cámaras en cada caso tomaron fotos cada cinco minutos. Zschokke, Cushing y Stefanie Countryman de BioServe Space Technologies de la Universidad de Colorado, que supervisó el diseño y el lanzamiento de los hábitats certificados para vuelos espaciales que contenían las arañas y las larvas de la mosca de la fruta y el sistema de cámaras de la Estación Espacial Internacional, analizó la simetría de 100 telarañas y la orientación de cada araña en su telaraña utilizando unas 14.500 imágenes.
Resultó que las telarañas construidas en gravedad cero eran de hecho más simétricas que las tejidas en la Tierra. Su centro estaba más cerca del centro y las arañas no siempre mantenían sus cabezas hacia abajo. Sin embargo, los investigadores notaron que era diferente si las arañas construían sus telarañas a la luz de una lámpara o en la oscuridad. Las telarañas construidas en la ISS a la luz de una lámpara eran asimétricas como las de las telarañas terrestres.
"No hubiéramos adivinado que la luz jugaría un papel en la orientación de las arañas en el espacio", dice Zschokke, que analizó el experimento de la araña y publicó los resultados con sus colegas en la revista Science of Nature. "Fuimos muy afortunados de que las lámparas estuvieran colocadas en la parte superior de la cámara y no en varios lados. De otra manera, no hubiéramos podido descubrir el efecto de la luz en la simetría de las telarañas en gravedad cero".
El análisis de las imágenes también mostró que las arañas descansaban en orientaciones arbitrarias en sus telarañas cuando las luces estaban apagadas, pero se orientaban a sí mismas - es decir, hacia abajo - cuando las luces estaban encendidas. Parece que las arañas usan la luz como una ayuda adicional de orientación cuando la gravedad está ausente. Dado que las arañas también construyen sus telarañas en la oscuridad y pueden atrapar presas sin luz, se había asumido previamente que la luz no juega ningún papel en su orientación.
"Que las arañas tengan un sistema de reserva para orientarse así parece sorprendente, ya que nunca han estado expuestas a un entorno sin gravedad en el curso de su evolución", dice Zschokke. Por otro lado, dice, el sentido de la posición de una araña puede confundirse mientras construye su red. El órgano responsable de este sentido registra la posición relativa de la parte delantera del cuerpo hacia atrás. Durante la construcción de la telaraña, las dos partes del cuerpo están en constante movimiento, por lo que una ayuda adicional de orientación basada en la dirección de la luz es particularmente útil.
