Durante 144 años, unas pequeñas acumulaciones helicoidales sobre la arena siguieron sin una explicación clara. Ahora, un consorcio internacional sostiene que la forma de esos montículos responde menos a una rareza biológica que a un principio mecánico compartido.

El estudio fue publicado en Nature Communications y parte de observaciones que ya habían intrigado a Charles Darwin en su libro La formación del manto vegetal por la acción de las lombrices, de 1881.

Darwin dejó constancia del fenómeno en 1881

El naturalista británico describió cómo las lombrices transforman el suelo mediante pequeños montículos y depósitos sedimentarios. Entre esas notas aparecían también espirales cuya procedencia y función no quedaban del todo claras.

La duda persistió porque aquellas formas parecían demasiado regulares para ser azarosas y demasiado simples para depender de una adaptación biológica compleja.

Gusanos de arena y física sobre la playa

Los protagonistas del nuevo trabajo son los lugworms o gusanos de arena, organismos del género Arenicola que viven en galerías en forma de U, excavadas entre 20 y 30 centímetros bajo la superficie costera.

Estos animales procesan grandes cantidades de arena en busca de materia orgánica y expulsan los restos hacia el exterior. El resultado son pequeñas estructuras helicoidales, más uniformes que el popular emoji de la caca.

A diferencia de la mayoría de especies, este anélido libera los sedimentos desde el interior de la galería hacia la capa superior, de abajo hacia arriba. Esa dirección hace que el flujo avance contra la gravedad y convierta el proceso en un experimento natural útil para la mecánica.

Además, esas acumulaciones ayudan a despejar la entrada del túnel y resisten mejor el oleaje y las mareas, lo que reduce el riesgo de colapso de la cavidad.

La misma regla apareció en masa de guisante, espaguetis y fideos

Para interpretar el patrón, los investigadores recurrieron a la elastic rope coiling theory, o modelo de enrollamiento elástico. La idea es sencilla: cuando un material flexible se acumula sobre una superficie, puede plegarse en bucles según su elasticidad, densidad, grosor y el efecto gravitatorio.

El equipo comprobó esa hipótesis al examinar las propiedades mecánicas del material expulsado por los gusanos y fabricar una masa de guisante con características equivalentes. Al extruirla en laboratorio, obtuvo patrones prácticamente idénticos.

Luego fueron más allá y realizaron pruebas con espaguetis reblandecidos y fideos de arroz. Aunque los materiales diferían en composición, origen y contexto, todos se ajustaron a la misma relación matemática.

Los autores concluyen que, con variables como la elasticidad, el diámetro del filamento y la orientación de la extrusión, puede preverse la forma resultante sin revisar cada caso por separado. En otras palabras, la física pesa más que la biología en la arquitectura final de estas espiras.

Una explicación que podría servir para otros procesos biológicos

La investigación propone que este marco conceptual podría extenderse a otros procesos biológicos en los que sustancias blandas son liberadas sin tensión externa. También sugiere conexiones con ciertos mecanismos de crecimiento vegetal y con la deposición de secreciones orgánicas.

El trabajo añade que no todos los fenómenos producen estas estructuras helicoidales: la seda de araña, por ejemplo, sigue una dinámica distinta porque el animal mantiene el filamento sometido a tensión activa durante su construcción.

La conclusión más llamativa es que sistemas muy distintos pueden generar geometrías parecidas cuando enfrentan restricciones mecánicas similares. Lo que Darwin observó hace más de un siglo termina así resuelto por una regla universal de la física.