Geometría, un código biológico en el arte de la naturaleza

Basta lanzar una mirada al mundo para darnos cuenta de que la geometría, la ciencia y la naturaleza son solamente formas de límites difusos que se dan la mano a fin de moldear la realidad existente. Así, el ser humano ha sido capaz de diseñar soluciones a problemas que ha tenido que enfrentar a lo largo de su historia a partir de la imitación de estrategias probadas y optimizadas durante miles de millones de años por la naturaleza: es la llamada biomímesis.

Cuando las respuestas están en la naturaleza

En la naturaleza existen multitud de estructuras caprichosas que resultan producto del azar y de la adaptación libre de los organismos al mundo que los sostiene. Al menos eso podríamos pensar. La realidad, sin embargo, es que la verdadera complejidad del mundo que nos rodea se rige a menudo por principios matemáticos-geométricos relativamente sencillos que actúan de principio ordenador de la materia. Aquí, por tanto, también existen reglas.

Un ejemplo curioso es el relativo a la configuración, el diseño y la distribución de plumas en un ave. Pensemos en la lechuza: en los bordes de sus alas, en la zona del contorno más expuesta al rozamiento con el aire durante el vuelo, existe una especie de peine con micro plumas en forma de parábola que minimizan este fenómeno, mejoran la aerodinámica del vuelo y silencian su trayectoria, facilitando la captura de presas observadas «al vuelo» sin que estas puedan percatarse y escapar a tiempo.

Las semillas cuentan con un contorno oval o cilíndrico no por casualidad: para garantizar su dispersión y colonizar el medio

Si las aristas de las plumas deben ver desdibujados sus bordes lisos para así construir un vuelo más eficiente, las semillas deben elegir un contorno oval o cilíndrico para garantizar su dispersión y colonizar el medio que deberá verlas convertidas en bosques. Es el caso, entre otras, de las semillas de la encina: estas formas esféricas las ayudan en el movimiento del rodamiento, así como a proyectarse y diseminarse a una distancia prudente de la planta de origen, donde competirían por los recursos de luz, agua y alimento.

La esfera es la forma geométrica que permite optimizar el almacenamiento de sustancias con el menor gasto energético en la fabricación de la superficie de contención. Además, minimiza las pérdidas por calor y, al carecer de ángulos rectos, pueden proporcionar una alta resistencia estructural en relación con otras formas geométricas. Pensemos en la semilla, en un huevo, en un ojo, una célula, un cráneo o un planeta.

¿Y qué hay de las flores? En efecto, la semilla que consigue emanciparse, encontrar su nicho y germinar, crece hasta convertirse en planta, flor y fruto. Tampoco en este caso es la aleatoriedad la que entra en juego en su diseño. El color de las flores tiene la misión de llamar la atención de los insectos polinizadores y sus pétalos, en número según la serie –una sucesión infinita de números naturales– que describió el matemático Fibonacci, siempre estarán representados en el mayor número posible para ejercer su labor atractiva (sin solaparse unos con otros para evitar la pérdida de su función). De acuerdo con este principio, la simetría, el orden y el patrón de disposición de los pétalos en las flores, el de las pipas en el girasol o de los piñones en las piñas encuentran su sentido dextrógiro y levógiro –es decir, en función o en contra de las agujas del reloj– y también matemático en el número áureo, phi o de Fibonacci.

Otro ejemplo ilustrativo perteneciente al reino vegetal es el de los conductos de circulación de fluidos, como aquellos de la savia en las plantas: estos están diseñados como si obedeciesen estoicamente a las leyes físicas de la dinámica de fluidos, con trazos redondeados y suaves que evitan pérdidas de energía y rozamientos capaces de alterar la temperatura y las propiedades del líquido de circulación, y con finas paredes que evitan un desperdicio sintético de material vivo.

La regularidad hexagonal de las celdas en las que se estructura un panal de abejas pone de manifiesto la manera de optimizar el espacio

Además de la esfericidad, también la figura helicoidal o la espiral presente en la lengua de las mariposas o en la concha de los caracoles encontró su sentido biológico antes de convertirse en película de cine o en el imaginario arquitectónico de una escalera, respectivamente. La espiral de la concha asegura resistencia, equilibrio y un enrollamiento óptimo de estructuras que se localizan en espacios limitados. En el cangrejo de mar, además, ayuda a resistir altas presiones y a equilibrar su flotabilidad en el medio marino.

Otro simple vistazo a la regularidad hexagonal de las celdas en las que se estructura un panal de abejas pone de manifiesto la manera de optimizar el espacio, consiguiendo en dos dimensiones maximizar el área con el mínimo perímetro posible, empleando así la cera –un producto de alta demanda energética y con un alto coste de fabricación para las abejas– exacta para el derroche cero. El trabajo aparentemente caótico en un panal de abejas o de una colonia de hormigas esconde, una vez más, una jerarquía y un orden perfectamente dispuesto y organizado.

El biomimetismo tiene mucho que aprender de la biotecnología que subyace a estas estructuras, que son el resultado de millones de años de perfeccionamiento y selección natural. Solamente entonces, habiendo descubierto la inteligencia y el potencial que acompaña a estas creaciones y dejando a un lado el sentimiento antropocentrista que a veces nos caracteriza, tomaremos como modelo a la naturaleza en nuestras construcciones artificiales modernas (medios de transporte, sistemas de iluminación, de canalización o construcciones arquitectónicas) para resolver, bajo sus leyes y reglas, problemas humanos cuya solución ya hubo conquistado nuestro planeta mucho tiempo antes.