La aerodinámica nunca ha sido precisamente fácil. Tratar de dominar el arte de volar ha llevado a más de un valiente y algún que otro ingeniero con menos talento que vocación, a acabar en el lugar opuesto
al que le situaban sus expectativas, es decir, en vez de surcar los cielos, descansando bajo tierra. La mitología griega nos recuerda con dolor los sueños derretidos del iluso Ícaro. La estrategia del ensayo y error puede tener consecuencias fatales, sobre todo cuando el desafío se dirige a las leyes de la física, y en particular a esa fuerza que todo lo rige, llamada gravedad.
La evolución ha dotado al hombre de inteligencia pero le ha negado un par de alas. Es quizás por eso, el anhelo humano por volar y el por qué le ha dedicado horas a la búsqueda de inspiración; ya sea en aves, insectos, algún que otro mamífero volador e incluso en las semillas de algunas plantas. Y para colmo, en otra muestra de que los caminos de la evolución son tan caprichosos como deslumbrantes, la capacidad de volar se hace patente también en un animal sin extremidades y diseñado para arrastrarse por el suelo: las serpientes.
Las serpientes están adaptadas para reptar por el terreno firme y las ramas de los árboles, pero existe un grupo de ofidios que además han desarrollado la capacidad de volar. Se trata del género Chrysopelea, que está integrado por 5 especies de serpiente originarias de las selvas tropicales del sur y sureste asiático: C.ornata, C.paradisi, C.pelias, C.rhodopleuron y C.taprobanica. En realidad, estos reptiles planean de un árbol a otro o hasta el suelo del mismo modo que lo hacen las ardillas, los lagartos y las ranas voladoras. Pero a diferencia de éstos, las serpientes voladoras carecen de estructuras corporales, como extensiones membranosas, para deslizarse por el aire.
Aún así, se lanzan al vacío con una habilidad envidiable para moverse, cazar y huir de los peligros.
No se sabe mucho sobre su comportamiento en libertad, aunque se cree que son esencialmente animales arborícolas y que rara vez bajan al suelo. Las especies más pequeñas miden unos 60 centímetros de largo y las más grandes sobrepasan el metro.
Su dieta varía según el territorio, pero se sabe que se alimentan de roedores, lagartos, ranas, pájaros y murciélagos. Aunque son medianamente venenosas, resultan inofensivas para el ser humano por tener los dientes pequeños y situados en la parte trasera de la boca.
Muchos animales como las serpientes ondulan para desplazarse en el agua, en superficies rugosas o por arena. Sin embargo, como decíamos solo unas líneas atrás, las serpientes voladoras del género Chrysopelea, son los únicos vertebrados sin extremidades conocidos capaces de volar usando esta ondulación cuando se deslizan por el aire.
¿Cómo lo hacen?
Esto es precisamente lo que el estudiante de ingeniería mecánica Isaac Yeaton y sus colegas de la Universidad de Virginia trataron de averiguar. Los resultados de su estudio se publicaron el año pasado bajo el título "Undulation enables gliding in flying snakes" en la revista Nature Physics, e informan de que para mantenerse en el aire, la forma del cuerpo de las serpientes cambia continuamente a medida que las ondas horizontales y verticales se mueven a través de ellas.
La serpiente voladora se prepara para el despegue deslizándose hasta el extremo de una rama y colgándose de ella con el cuerpo en forma de J, entonces se impulsa hacia fuera con la parte inferior del cuerpo, toma rápidamente la forma de una S y se aplana hasta casi el doble de su anchura normal, dando a su cuerpo, habitualmente redondeado, forma cóncava de C, lo que le permite atrapar el aire. Mediante movimientos ondulantes hacia adelante y hacia atrás, la serpiente es capaz de realizar giros.
Técnicamente, las serpientes voladoras planean mejor que su equivalente entre los mamíferos, la más conocida ardilla voladora.
Al rastrear sus deslizamientos con cámaras de alta velocidad, los investigadores analizaron cómo la ondulación afecta al movimiento de las serpientes voladoras. Identificaron la presencia de una onda vertical durante el planeo en el aire, lo que sugería que las serpientes utilizan la ondulación para algo más que impulsarse en el aire. Luego, los autores construyeron un modelo por ordenador que simulaba el vuelo de la serpiente con y sin ondulación. Sin ondulaciones, quedaba demostrado que las serpientes solo serían capaces de desplazarse una corta distancia. Sin embargo, cuando se incluyó la ondulación en las simulaciones de vuelo, la mayoría de estas mostraron deslizamientos muy estables, lo que indica que dicha ondulación también esta dirigida a mejorar la estabilidad, y no solo para el impulso.
"Diseñamos este experimento para determinar si la ondulación aérea de las serpientes es una verdadera estrategia de control de vuelo o un vestigio conductual", explica Yeaton. "Descubrimos que la ondulación aérea se compone de ondas horizontales y verticales cuyas fases difieren en 90 grados y cuyas frecuencias difieren en un factor de dos, lo que nos demuestra que esta ondulación cumple con una función diferente a cuando estas serpientes u otros animales ondulan en tierra firme o el agua para desplazarse", añade.
Los autores sugieren que estos hallazgos podrían ayudar al diseño de nuevos robots voladores que podrían deslizarse usando un método inédito hasta el momento: la ondulación aérea, bio-inspirado en las serpientes.
Fuentes: Muy Interesante, National Geographic, Nature Physics https://doi.org/10.1038/s41567-020-0935-4, imágenes tomadas de internet.
