Cucarachas se acicalan para olernos mejor

No crea que esa cucaracha que mueve sus antenas está bailando. No: se acicala para ¡olerte mejor!

Un estudio publicado esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences mostró que acicalarse ayuda a los insectos a mantener un olfato agudo, vital para funciones como encontrar alimento, sentir el peligro e incluso hallar pareja. El hallazgo podría explicar porqué ciertos insecticidas actúan mejor que otros.

El caso es que los insectos se acicalan incesantemente, por lo que el entomólogo Coby Schal de NC State y los investigadores de posdoctorado Katalin Boroczky y Ayako Wada-Katsumata querían averiguar las funciones de esa conducta.

Para ello idearon una serie de experimentos sencillos y compararon la antena de las cucarachas americanas con otras de insectos a los que se les había impedido acicalarse. Encontraron que el aseo destapa poros microscópicos en las antenas que sirven de conductos a través de los cuales los químicos viajan hasta los receptores sensoriales del olfato.

Las cucarachas asean sus antenas usando sus patas delanteras para colocar sus antenas en la boca: luego limpian metódicamente cada segmento de la antena de la base a la punta.

Los investigadores encontraron que los químicos volátiles y no volátiles se acumulaban en las antenas no aseadas, pero más sorprendente fue la acumulación de una gran cantidad de hidrocarburos cuticulares, sustancias cerosas segregadas por las cucarachas para prevenir la pérdida de agua.

“Es intuitivo que los insectos remueven sustancias ajenas de sus antenas, pero no lo es necesariamente que se acicalen para remover las propias”, dijo Schal.

Los científicos examinaron además las cucarachas acicaladas y las sucias para medir cuánto recogían de la esencia de una feromona sexual conocida, así como de otros olores. Las antenas limpias respondían a las señales mucho más que las que no lo estaban.

Luego analizaron moscas caseras y hormigas. Aunque se acicalan distinto a las cucarachas -ambas frotan sus patas con las antenas para remover partículas, y las hormigas ingieren después el material sacado de sus patas- y los tests mostraron que estos insectos también acumulaban más hidrocarburos cuticulares cuando la antena no estaba acicalada.

“La evidencia es sólida: acicalarse es necesario para mantener las sustancias extrañas y propias en un nivel determinado”, dijo Schal. “Mantener la antena sucia hace que los insectos queden ciegos frente a su ambiente”.

Foto cucaracha acicalándose, cortesía Ayoko Wada-Katsumata

Unos peces con patas y manos

Una de las preguntas que le quedan por responder a la ciencia, pero sobre la cual se ha avanzado mucho con distintos hallazgos paleontológicos, es ¿cómo y cuándo perdieron sus aletas los peces y se convirtieron en patas? O, ¿cuándo un animal marino dejó el mar y comenzó a vivir en tierra firme?

Científicos acaban de hacer algo similar en laboratorio, con un éxito relativo que sirvió para demostrar que el principio actúa: convirtieron aletas de peces en patas.

Fernando Casares, del Consejo Nacional de Investigaciones de España y colegas inyectaron en un pez cebra el gen hoxd de un ratón. La proteína por la que codifica controla el desarrollo de autopodos, un precursor de las manos, pies y garras.

Los peces cebra portan ese gen pero produce menos proteína que en los tetrapodos y en las aves. Casares y su grupo esperaban que al inyectar copias extras del gen en embriones de ese pez, algunas de sus células producirían más proteína.

Un día después, aquellos peces cuyas células habían recibido el gen comenzaron a desarrollar autopodos en vez de aletas. Así crecieron durante cuatro días, pero luego los embriones murieron.

“Por supuesto, no logramos que crecieran manos”, dijo Casares, quien especula que hace cientos de millones de años, los ancestros de los tetrapodos comenzaron a expresar más hoxd13 por alguna razón, lo que les permitió evolucionar con su nueva forma.

Quizás eso fue lo que sucedió en un proceso que tomó unos 60 a 70 millones de años.

Hay insectos que se ‘broncean’

Lo toman los humanos, generalmente por vanidad. Lo toman los animales, pero por razones bien diferentes.

Científicos reportaron insectos que se asolean para mantenerse sanos y combatir gérmenes que los atacan. El estudio fue publicado en Entomologia Experimentalis et Applicata.

Los insectos del árbol del arce, (boxelder bugs Boisea trivittata) son una peste. En inviernos ingresan a las casas en busca de protección. Son conocidos por liberar un olor muy fuerte cuando se reúne en grupo bajo parches de luz solar.

Los químicos producidos así les ayudan a protegerse matando los gérmenes que viven en las hojas, reveló el estudio conducido por Joseph J Schwarz y colegas en Simon Fraser University, Canadá.

Los adultos de esta especie, llamada por su hábitat –los viejos árboles de arce-, crecen hasta un centímetro y se pueden hallar en grandes grupos de miles de individuos.

Cuando el clima comienza a enfriar en otoño se mueven hacia las casas, apareciendo ocasionalmente para tomar el sol antes de salir de nuevo en primavera. Los grupos son conocidos también por emitir olores, monoterpenos, por las glándulas de su parte posterior.

En el pasado se había conjeturado que esos compuestos podían ser una defensa o jugar en rol en la reproducción atrayendo parejas y repeliendo competidores.

Pero en el estudio, Schwarz y colegas hallaron que los químicos emitidos durante las sesiones de ‘bronceado’ no parecían comunicar nada a los otros insectos. En vez de eso, el equipo descubrió que los compuestos les ayudaban a librarse de gérmenes.

Los insectos bajo el sol se acicalaban frotando sus patas con las glándulas productoras de los compuestos. Bajo el microscopio, se encontró que los químicos alcanzaban microbios en las hojas alterando su estructura celular para prevenir una invasión del cuerpo del insecto.

“Estamos maravillados. La sinergia luz solar-químicos para matar patógenos es simplemente increíble y era desconocida”, dijo Schwarz.

Al usar el poder del Sol sin depender de las plantas, coloca estos insectos en un grupo élite, dijeron los científicos.

Arañas piensan con las patas

Aunque pensar con los pies puede ser un insulto, no en todos los casos. En el de las arañas, no.

Investigadores del Smithsonian Tropical Research en Panamá reportaron que los cerebros de unas arañas pequeñas son tan grandes que cubren todas las cavidades del cuerpo e incluso alcanzan sus patas.

Como parte de una investigación en marcha para entender cómo la miniaturización afecta el tamaño del cerebro y l el comportamiento, los científicos midieron el sistema nervioso central de 9 especies de arañas, desde las enormes de la selva húmeda a otras tan pequeñas como la cabeza de un alfiler. A medida que se hacen más pequeñas, su cerebro proporcionalmente se hace mayor, llenando más parte de las cavidades corporales.

“Mientras más pequeño el animal, más tiene que invertir en su cerebro, lo que significa que aún arañas pequeñísimas son capaces de tejer una red y realizar otras tareas complejas”, explicó William Wcislo, jefe de científicos del Instituto.

“Descubrimos que los sistemas nerviosos centrales de las arañas más pequeñas ocupan casi el 80% de las cavidades corporales, incluyendo un 25% de sus patas”.

“Algunas de las más pequeñas e inmaduras crías tienen cuerpos deformados, abultados. Ese abultamiento contiene exceso de cerebro. Adultos de la misma especie no lo presentan. Las células cerebrales solo pueden ser tan pequeñas dado que la mayoría de las células tienen un núcleo que contiene todos los genes de la araña, y eso ocupa espacio.

El diámetro de las fibras nerviosas o axones no pueden ser más pequeños porque si no el flujo de iones que transportan las señales nerviosas se interrumpe y las señales nos e transmitirían adecuadamente. Una opción es darle más espacio al sistema nervioso.

“Creemos que las arenas jóvenes pueden ser más que todo cerebro porque existe una regla general para todos los animales, la regla de Haller, que dice que a medida que un cuerpo es menor, la proporción del tamaño tomado por el cerebro aumenta”, dijo Wcislo.

El cerebro humano apenas representa 2-3% de nuestra masa corporal. Algunos de los cerebros más pequeños de hormigas que medimos representan cerca del 15% de su biomasa, y algunas de las arañas son más pequeñas”.

Como las células cerebrales emplean mucha energía, estas arañitas convierten probablemente mucho de la comida en energía cerebral.

En el estudio se incluyeron arañas como Nephila clavipes, una gigante que pesa 400.000 veces más que la más pequeña estudiada, ninfas del género Mysmena.

Foto de Nephila Clavipes, cortesía Pamela Belding-STRI

… y nada que la mosca cae

Mosca Drosophila melanogaster

La pregunta del millón: ¿por qué es tan difícil cazar una mosca? Ese zumbido fastidioso le da vueltas a la cabeza. Usted está en una reunión. Se asienta frente a usted en su taza de café, lo espanta con las manos. Luego se le unen los contertulios y con un periódico mandan el golpe y tres segundos después: la mosca reaparece zumbándole por la cabeza o parándosele en sus orejas.
¿Le ha pasado? Una de las preguntas que más le han hecho en los últimos años a Michael Dickinson, experto en la biomecánica del vuelo de los insectos, es ¿por qué es tan difícil cazar una mosca?
Parece que al fin obtuvo la respuesta, para que se sorprenda y lo tome en cuenta cuando el sociable insecto se le aparezca la próxima vez en el momento menos oportuno.
Este profesor del Instituto de Tecnología de California, con el uso de imágenes digitales de alta velocidad y resolución, encontró al fin el secreto, junto al estudiante Gwyneth Card, de la exitosa maniobra evasiva de la mosca.
Antes de que las alas se muevan, su pequeño cerebro calcula la ubicación de la amenaza inminente y se idea un plan de escapa, coloca las patas en una posición óptima para saltar en dirección contraria. Toda esta acción toma lugar en tan solo 100 milisegundos desde el instante en que la mosca detecta la amenaza.
“Esto ilustra cuán rápido su cerebro procesa la información sensorial en una respuesta motriz adecuada”, dijo Dickinson.
Los videos mostraron que si el golpe descendente -se usó un disco negro de 14 centímetros de diámetro cayendo en un ángulo de 50 grados hacia la mosca parada en el centro de una pequeña plataforma- viene de frente, la mosca mueve sus patas medias adelante y se inclina atrás, se levanta y extiende las patas para empujarse hacia atrás. Cuando la amenaza viene de atrás, la mosca (que tiene una visión de casi 360 grados) mueve sus patas medias un poco hacia atrás. Cuando llega de lado, mantiene las patas medias estacionarias, pero inclina todo su cuerpo en la dirección contraria antes de saltar.
Se encontró además que cuando la mosca efectúa movimientos antes de volar, considera la posición de su cuerpo en el momento en que observa la primera amenaza.