¿Podría una araña gigante caminar por el techo? ¿Y una hormiga colosal ascender por una pared? ¿Qué le ocurriría a un hombre menguante que intentase simplemente caminar?

Las respuestas a todas estas cuestiones descansan, por enésima vez, en la ley de la escala. Por cierto, es difícil comprender por qué esta ley no suele enseñarse en los colegios e institutos de nuestro país (toma puñalada…). En fin, sin querer hacer demasiada sangre, que es domingo y hay que disfrutar un poco del tiempo libre, os diré que, como bien ya sabréis, la fuerza de la gravedad es directamente proporcional al cubo de la longitud característica (acordaos de KK el monstruo, no el jugador del AC Milan). Esta es la fuerza que nos mantiene unidos, en condiciones normales, al suelo. Pero también es la responsable de hacernos la puñeta y de no permitirnos trepar por los edificios a modo de Spiderman. Pero esto no es todo porque si solamente estuviera presente el peso, ningún animal sería capaz de caminar en la dirección vertical. ¡Qué difícil sería matar mosquitos en verano si éstos anduviesen por el suelo! Evidentemente, tiene que haber alguna otra fuerza que mantenga a los animales pequeños unidos a las paredes o al techo y que sea mayor que su propio peso. Esta fuerza atractiva de adherencia es de carácter eléctrico y recibe el nombre de fuerza de Van der Waals. Es la competencia mutua entre estas dos fuerzas la que determina si un animal puede moverse por caminos que se aparten de la línea horizontal. ¿Cómo es esto? Pues se da la circunstancia de que la fuerza de adherencia es directamente proporcional al área de la superficie en contacto. Si evaluamos el cociente entre el peso del animal y la fuerza de adhesión, se ve fácilmente que esta cantidad depende directamente de la longitud característica del animal, lo cual quiere decir que en los animales grandes domina el peso sobre la adhesión y viceversa, en los animales pequeños la fuerza dominante es la de Van der Waals. Para tamaños inferiores a un milímetro, esta fuerza resulta ser mucho mayor que el peso y esta es la razón de que los insectos puedan agarrarse a techos y paredes.


Otro aspecto importante del tema que nos ocupa es que las dimensiones relativas de las patas de los animales pequeños nunca pueden ser las mismas que para los animales de mayor tamaño. Si os habéis fijado alguna vez, los insectos tienen patas muy largas con una superficie de apoyo (el pie) pequeñísima en proporción al tamaño de su cuerpo, algo así como si fueran agujas. En cambio, el ser humano, por ejemplo, tiene unos pies con una gran superficie de apoyo en comparación con su tamaño. Si esto no ocurriese y los insectos tuviesen unos pies con mayor área superficial, quedarían irremediablemente pegados a la superficie por la que caminasen, ya que la adhesión sería muchísimas veces superior a su peso. En cambio, algunos animales algo mayores, como pueden ser algunas especies de arañas, deben aumentar el área de la superficie de contacto debido a su mayor peso. Esto lo consiguen mediante el despliegue de pelos. También existe un animal que parece violar todos estos razonamientos. Es el gecko, que está siendo objeto de estudio en la actualidad, precisamente porque tiene un peso que parece ser demasiado grande como para permitirle moverse con total libertad incluso sobre ventanas de vidrio, tal y como hace en realidad.

Supongamos ahora, por un momento, que un insecto se cayese y fuese a parar a un recipiente con agua. ¿Qué le pasaría? La respuesta es obvia porque a todos os ha sucedido en alguna ocasión, sobre todo en verano, cuando coméis al aire libre. Ahora bien, ¿cuál es la razón? Bueno, pues tiene que ver con otra fuerza como es la fricción o rozamiento. Un cuerpo que cae en el aire o en cualquier otro fluido (líquido o gaseoso) siempre experimenta una fuerza que se opone a su desplazamiento y que hace que aquél alcance con el tiempo una velocidad constante llamada velocidad límite. Como esta fuerza es tanto mayor cuanto mayor sea el área de la superficie del cuerpo que presenta al fluido, entonces se puede concluir que a medida que disminuye el tamaño de un animal, su peso disminuye mucho más rápidamente que la fuerza de fricción haciendo que la velocidad límite de caída sea pequeña y el daño causado al animal prácticamente inapreciable. En cambio, un animal de mayor tamaño probablemente quedaría dañado de forma permanente. Un escarabajo dejado caer desde una azotea llega indemne al suelo; en cambio, vuestro perro tendría firmada su sentencia de muerte. Así y todo, al escarabajo aún le quedaría otro peligro que sortear si al llegar al final de su caída le esperase un estanque (algo que podría salvar a vuestro perro) lleno de agua. Allí le esperaría la terrible tensión superficial. Ésta se manifiesta como una fuerza que impide que un cuerpo penetre en un líquido, haciendo que éste se comporte como una especie de membrana elástica deformable. Al igual que todas las fuerzas que estamos considerando desde hace un rato, la tensión superficial también depende de algo, y ese algo es la longitud del cuerpo que está en contacto con el líquido. A mayor longitud, mayor tensión superficial. Por eso, cuando colocáis con cuidado una aguja en posición horizontal sobre un estanque podéis hacer que flote, ya que tiene un peso que resulta compensado por la tensión superficial del agua; en cambio, si la colocáis en posición vertical, por mucho cuidado que pongáis en el empeño, siempre se hundirá, ya que habéis disminuido de forma drástica la longitud de aguja en contacto con el agua. Algo parecido les sucede a esos insectos llamados zapateros, que os podéis encontrar en lagos, charcas o pantanos y que deambulan por su superficie con gran facilidad. Pero volvamos a nuestro amigo el escarabajo, que habíamos abandonado momentáneamente. Si cayese al agua y se mojase, ya nunca podría remontar el vuelo. Esto es debido a que la cantidad de líquido que se adheriría a su cuerpo es directamente proporcional al área de su superficie, pudiendo llegar a ser varias veces su propio peso. Si la fuerza relativa del animal no es suficiente, jamás podrá salir del agua. Por el contrario, los animales grandes no tienen este problema, ya que su peso aumenta más rápidamente que el área de su superficie corporal. Para un ser humano, por ejemplo, cuando sale de la bañera lleva adherida a su cuerpo una película de agua de aproximadamente medio milímetro de espesor y que pesa unos 500 gramos, lo cual es una fracción muy pequeña de su propio peso.