El 16 de mayo de 2011, el transbordador Endeavour despegó en su último viaje con dos arañas tejedoras de seda dorada a bordo, y lo que hicieron aquellas arañas en el espacio durante dos meses acabó en un estudio que muestra cómo la luz de unas lámparas les sirvió para saber dónde estaba arriba cuando la gravedad dejó de indicárselo.
Los resultados se publicaron en diciembre de 2020 en la revista The Science of Nature, firmados por Samuel Zschokke, de la Universidad de Basilea, Stefanie Countryman, de BioServe Space Technologies (Universidad de Colorado Boulder), y Paula E. Cushing, del Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver.
Dos arañas viajaron en el último vuelo del Endeavour
Los huevos de las arañas se recogieron en los terrenos del Kennedy Space Center, en Florida, y las crías nacieron en el Butterfly Pavilion de Westminster (Colorado). De allí salieron cuatro ejemplares jóvenes de Trichonephila clavipes, la araña tejedora de seda dorada.
Dos llegaron a la Estación Espacial Internacional el 19 de mayo de 2011, y las otras dos se quedaron en los laboratorios de BioServe, en Boulder, con las mismas condiciones salvo la gravedad terrestre.
«Así que, listos para entender cómo tejen sus telas las arañas en el espacio», decía la astronauta de la NASA Cady Coleman en un vídeo grabado aquellos días en la estación y recogido por Space.com. «Va a ser genial».
Los astronautas llamaron a las viajeras Gladys y Esmeralda, y el 21 de mayo un informe de situación de la NASA ya anotaba: «Tanto Esmeralda como Gladys tienen buen aspecto y ambas han tejido telas».
En la Tierra la tela se cuelga hacia arriba
En condiciones normales, esta especie construye telas asimétricas. El núcleo, que es el punto central donde la araña espera a sus presas, queda cerca del borde superior, y la zona de captura de abajo es mucho mayor que la de arriba.
La araña espera casi siempre cabeza abajo y corre más rápido hacia abajo que hacia arriba cuando un insecto cae en la red. Los autores recuerdan que esa asimetría se considera una adaptación a su forma de cazar, ligada directamente a la gravedad.
Por eso la pregunta tenía sentido en la microgravedad, el estado en el que los objetos en órbita parecen flotar porque caen continuamente alrededor de la Tierra. Sin un abajo claro, el equipo esperaba telas con el núcleo centrado y arañas orientadas al azar.
Tres cámaras vigilaron cada hábitat durante dos meses
Cada araña vivió sola en una caja de 17,3 centímetros de ancho, 12 de alto y 5,5 de fondo, a 25 °C, con moscas de la fruta como alimento. Seis lámparas LED blancas, colocadas en un lado, se encendían 12 horas y se apagaban otras 12.
Tres cámaras por araña tomaban una foto cada 5 minutos y 17 segundos, y al final se reunieron unas 130.000 imágenes. La grabación duró 60 días en órbita y 54 en tierra.
El diseño corregía los fallos de un intento de 2008, cuando dos arañas de especies distintas acabaron en el mismo hábitat y se estropearon las telas la una a la otra, y las larvas de mosca acabaron tapando la ventana de observación.
«Les cuesta unos tres días aclimatarse a ese entorno sin gravedad. Hasta entonces, simplemente llenan el hábitat de seda», explicó Cushing al medio de Denver Denverite en 2020. «Es un desorden total. En teoría, no saben qué está pasando».
Las lámparas marcaron un nuevo arriba
La mayoría de las telas tejidas en la estación salieron bastante simétricas, con el núcleo cerca del centro. Algunas, en cambio, conservaban una asimetría muy parecida a la de las telas terrestres.
Al separar las telas según la hora a la que se empezaron, el equipo vio que todas las iniciadas de noche, antes de encender las luces, eran casi simétricas y algunas de las empezadas con luz tenían el núcleo desplazado hacia las lámparas, igual que en la Tierra queda desplazado hacia arriba.
Para medir la postura de espera, el equipo revisó 100 telas de los dos grupos y 14.528 fotografías, de las que 14.021 mostraban a la araña en reposo sobre el núcleo.
En la Tierra, las arañas miraban hacia abajo con una desviación mediana de menos de 5 grados. En órbita y con las luces encendidas se quedaban de espaldas a las lámparas, con una desviación mediana de 15 grados respecto a la vertical hacia abajo, mientras que a oscuras se colocaban en cualquier dirección.
«Concluimos que, en ausencia de gravedad, la dirección de la luz puede servir de guía de orientación para las arañas durante la construcción de la tela y mientras esperan a sus presas en el núcleo», escriben los autores.
«No habríamos imaginado que la luz desempeñaría un papel en la orientación de las arañas en el espacio», reconoció Zschokke en la nota de la Universidad de Basilea. «Tuvimos mucha suerte de que las lámparas estuvieran fijadas en la parte superior de la cámara y no en varios lados. De lo contrario, no habríamos podido descubrir el efecto de la luz en la simetría de las telas en gravedad cero».
Las telas espaciales salieron más desordenadas
Que el núcleo quede centrado tampoco quiere decir que la tela esté bien hecha. El equipo puntuó a ciegas la regularidad de cada red, mirando si las vueltas de la espiral pegajosa estaban igual de separadas y si compartían el mismo centro.
Las telas de la estación sacaron una media de 2,77 puntos, frente a 5,56 en las de tierra. «Aunque las arañas fueron capaces de construir telas en gravedad cero, la falta de gravedad sí alteró en cierto grado la construcción», concluyen los investigadores.
La regularidad también fue cayendo en los dos grupos y a un ritmo parecido a lo largo del experimento. Los autores lo atribuyen a la seda vieja que se acumulaba en las cajas y al poco espacio, porque estas arañas suelen tejer telarañas mucho más grandes que las que cabían en el hábitat.
Esmeralda tejió 34 telas y mudó tres veces en órbita, aunque murió en el espacio. Gladys, que resultó ser un macho, sobrevivió 65 días en microgravedad y regresó viva a la Tierra en la última misión de los transbordadores.
Un sistema de reserva que la evolución nunca puso a prueba
Se daba por hecho que la vista importaba poco a estas arañas, ya que pueden tejer y cazar en completa oscuridad. Aun así, varias tejedoras, entre ellas esta especie, usan la luz como señal para empezar a tejer, y en este ensayo 67 de las 106 telas (un 63 %) se empezaron en la hora siguiente a encender las lámparas.
«Que las arañas tengan un sistema de reserva para orientarse como este parece sorprendente, ya que nunca han estado expuestas a un entorno sin gravedad a lo largo de su evolución», señaló Zschokke.
La explicación que proponen los autores tiene que ver con su órgano del equilibrio, unas sensilas en hendidura situadas entre las dos partes del cuerpo que registran cómo se mueven una respecto a la otra. Mientras tejen, esas dos partes cambian de posición sin parar, así que una referencia luminosa extra les resulta especialmente útil.
«Si lo piensas, que un animal tan pequeño tenga ese nivel de plasticidad de comportamiento es asombroso», dijo Cushing a Denverite.
Lo que el experimento no permite afirmar
El ensayo se apoyó en cuatro arañas, dos en órbita y dos en tierra, y miles de fotos de los mismos animales no equivalen a observar a muchos individuos distintos. «Los resultados de nuestro estudio solo coincidieron en parte con lo que esperábamos», admiten los propios autores.
Las arañas debían ser todas hembras, pero dos resultaron ser machos porque es muy difícil sexar a los ejemplares jóvenes, aunque por suerte quedó uno a cada lado del experimento.
Tampoco se trata de un hallazgo nuevo, ya que el vuelo es de 2011, aunque el trabajo le valió a Zschokke el premio Arnold Berliner de la revista en 2022 y cobra interés ahora que se patentan estaciones capaces de generar gravedad artificial.
El estudio completo se ha publicado en The Science of Nature.
Imagen: NASA / Ken Thornsley
