A25 Envejecimiento de setas

Tópico

Las setas adhesivas del insecto no se mantienen intactas para siempre: envejecen con el tiempo por tres vías distintas que actúan sobre ellas al mismo tiempo —la oxidación de la cutícula proteica que las recubre, la contaminación que se acumula en su superficie con el uso, y la fatiga mecánica que ya desgasta la propia estructura de la seta con cada ciclo de contacto.

La oxidación de la cutícula proteica actúa aumentando la reticulación entre las proteínas que la componen, es decir, creando más enlaces cruzados entre ellas, y esa mayor reticulación aumenta el módulo de Young de la cutícula, endureciéndola. Esta reacción de endurecimiento sigue una cinética de Arrhenius, que la hace muy sensible a la temperatura: en condiciones de calor, el envejecimiento de la cutícula se acelera tanto que puede reducir la vida útil de la seta adhesiva en varios órdenes de magnitud respecto a condiciones frescas.

Una cutícula endurecida por esta reticulación hace que la seta adhesiva se vuelva más rígida, y una seta más rígida se conforma peor a la rugosidad de la superficie sobre la que camina el insecto, reduciendo tanto el área de contacto real que la seta logra establecer como la adhesión que de ese contacto depende.

La contaminación acumulada en la superficie de la seta adhesiva actúa según una cinética de saturación de primer orden, lo que significa que no daña la adhesión al mismo ritmo en todo momento: son las primeras horas de uso de la seta las que resultan más perjudiciales para la adhesión, mientras que la contaminación adicional que se acumula después ya aporta un daño cada vez menor.

El endurecimiento por oxidación y la contaminación acumulada no dañan la adhesión de la seta de forma independiente, sino que la función de adhesión neta de la seta combina ambos efectos de forma multiplicativa, no aditiva: cuando la cutícula ya está endurecida y además contaminada al mismo tiempo, la adhesión se degrada más rápido de lo que degradaría cualquiera de los dos mecanismos actuando por sí solo.

Frente a este envejecimiento combinado, el insecto no depende de reparar la seta adhesiva ya dañada: resuelve el problema biológicamente mediante la muda periódica, que renueva por completo el sistema adhesivo del insecto y devuelve a las setas adhesivas la condición original con la que habían comenzado, sin la reticulación acumulada por oxidación ni la contaminación acumulada por el uso. La frecuencia con la que el insecto necesita mudar depende del número de estadios de su desarrollo y de la duración de cada uno, y esa frecuencia de renovación está inversamente relacionada con la degradación acumulada que el insecto puede tolerar: cuanto menos degradación puede tolerar antes de perder la adhesión que necesita, con más frecuencia debe mudar para mantener sus setas adhesivas en condición original.

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