El secreto que guarda la piel del gecko y podría revelar nuevas formas de conservar agua en climas extremos

Los investigadores de la Universidad de Kiel concluyeron, mediante una simulación informática de la piel de un gecko, que las estructuras microscópicas similares a pelos pueden reducir entre 2 y 3 veces la evaporación de agua cuando cuentan con pequeñas terminaciones en forma de capa.

El modelo, publicado en la revista Biointerphases y divulgado por Earth.com, analizó cómo circulan el aire y el vapor de agua sobre esa superficie. El hallazgo se refiere a geckos que viven en desiertos y matorrales secos, hábitats donde el agua escasea y la conservación de humedad resulta determinante.

La piel de estos reptiles suele considerarse una barrera que limita la salida de agua. Sus escamas contienen queratina, una sustancia resistente presente también en las uñas humanas. Sin embargo, vista con aumento, la zona externa no es lisa: puede tener crestas, recubrimientos grasos y extensiones similares a pelos.

Las terminaciones de los pelos retienen vapor cerca de la superficie

El equipo creó una imagen digital ampliada de la superficie de la piel del gecko. Para simplificarla, la representó como una base plana cubierta por filas de pequeñas prolongaciones, similares a pelos rígidos y separadas entre sí.

El vapor de agua salía desde la base, quedaba un tiempo entre esas estructuras y, al elevarse por encima de ellas, el aire en movimiento podía arrastrarlo.

Las proporciones del modelo procedieron de un estudio de 2015 sobre la capa cutánea de estos reptiles. Cada pequeña prolongación tenía una altura equivalente a 4 veces su ancho, mientras que la distancia entre 2 de ellos era de aproximadamente 0,7 centímetros de su longitud.

Los científicos compararon 2 versiones de la capa externa: En una, las pequeñas prolongaciones no tenían nada en las puntas; en la otra, cada una contaba con una especie de tapita.

En ambos casos, parte del vapor de agua quedó entre esas estructuras y el aire formó pequeños remolinos cerca de la piel. Sin embargo, las tapitas dificultaron más la salida del vapor, por lo que retuvieron mayor humedad junto a la superficie.

“El efecto se hizo especialmente evidente cuando se añadieron tapas a los pilares, lo que produjo un microambiente húmedo más estable y redujo sustancialmente la evaporación”, explicó el biólogo Stanislav Gorb, del Departamento de Morfología Funcional y Biomecánica de la Universidad de Kiel.

La forma de la superficie altera el movimiento del aire

La simulación mostró que los pelos no reducen la evaporación solo por aumentar la superficie de la piel. De hecho, una zona externa más extensa podría favorecer el secado. El resultado depende de cómo las prolongaciones modifican el desplazamiento del aire y del vapor en el entorno inmediato del cuerpo.

Según Gorb, “las simulaciones sugieren que la arquitectura tridimensional de la superficie controla activamente el transporte local de aire y vapor”. En la zona delantera de los pilares, expuesta al viento, el vapor se elimina con rapidez. Detrás y entre esas estructuras, en cambio, la humedad se acumula.

Este comportamiento está relacionado con la llamada capa límite, una franja de aire que se mueve más lentamente junto a cualquier superficie. La rugosidad de la piel la vuelve más gruesa, por lo que el vapor necesita recorrer una distancia mayor antes de salir y puede quedar retenido en los espacios entre los pelos.

“La nanoestructura genera una capa límite, lo que significa que las moléculas de agua que abandonan la superficie rebotan muchas veces en el espacio confinado, y algunas de ellas regresan”, señaló Gorb. El mismo principio interviene en la evaporación del sudor humano, que disminuye cuando el aire permanece quieto.

El resultado todavía debe comprobarse en geckos vivos

El modelo no reproduce todos los elementos de un animal, considera una superficie seca y no incorpora el agua que podría ascender desde el interior de la piel.

Tampoco incluye la película aceitosa, una fina capa de lípidos vinculada, en una investigación de 2020 que se publicó en la revista científica Ecology and Evolution, con la capacidad de autolimpieza de los geckos.

Además, el análisis se realizó en 2 dimensiones, como si fuera un corte transversal de la parte exterior, y no una representación completa. Por ello, la reducción de evaporación calculada no permite establecer qué parte del agua diaria de un ejemplar podría conservarse.

Gorb aclaró que la estimación del modelo todavía no permite calcular qué proporción del agua que un gecko necesita cada día podría conservar gracias a esa menor evaporación. Para determinarlo, harían falta mediciones en animales reales sobre la cantidad de agua que pierden por la capa cutánea y la que consumen diariamente.

Como siguiente paso, el equipo planteó comparar superficies artificiales hechas del mismo material, con pilares cubiertos y descubiertos, para determinar si las primeras se secan más despacio. Otra prueba pendiente consistiría en examinar piel mudada de un individuo, con el fin de contrastar la simulación con una capa externa biológica real.