Mensajes en la oscuridad

Autor: Emiliano Cantón

Entre los insectos que son populares con el público existen unos que, literalmente, brillan sobre la competencia: las luciérnagas. Estos insectos super estrella han tenido más presencia en México en años recientes debido en parte a la publicidad que se les ha dado a los “santuarios de luciérnagas” como destinos eco-turísticos. Es probable que hayas escuchado sobre los santuarios en Puebla , Tlaxcala, o Michoacán. El maravilloso espectáculo de millares de fugaces destellos en el bosque es un gran atractivo, aunque las visitas turísticas a estos sitios presentan un fuerte riesgo a su conservación. En esta ocasión escribiré un poco sobre estos bellos organismos y espero que lo que lean aquí les lleve a apreciar más a estos bichitos y respetarlos en su entorno natural.

Recientemente tuve la fortuna de asistir a una conferencia sobre la biología evolutiva de la luciérnagas, donde el Dr. Marc Branham del Departamento de Entomología y Nematología de la Universidad de Florida presentó sus descubrimientos de años de trabajo con estos escarabajos. Sí, las luciérnagas son escarabajos, al igual que las catarinas y los vistosos escarabajos rinoceronte. La diferencia entre las luciérnagas y otros escarabajos es que las primeras poseen, en la parte posterior de su abdomen, un órgano que emite luz a través de una reacción química catalizada por una enzima llamada luciferasa. Este proceso se conoce como bioluminescencia. Las enzimas del tipo de la luciferasa han sido una fantástica herramienta para las investigaciones de la biología celular y molecular, ya que los científicos han diseñado maneras de utilizar la luciferasa como señal luminosa de otras proteínas de interés para rastrear cuándo y dónde son activadas en las células. La diversidad de aplicaciones de las luciferasas es materia para toda una serie de artículos, pero en lo que atañe a las luciérnagas, su objetivo fundamental es hacerle saber al mundo que están ahí, en la penumbra. ¿Y para qué quiere un insecto dar a conocer su presencia en un mundo lleno de predadores? La respuesta fácil es que lo hacen para encontrar pareja. Aunque esto es cierto, la respuesta es un poco más matizada como veremos más adelante.

Foto: Radim Schreiber / FireflyExperience.com

Foto: Radim Schreiber / FireflyExperience.com

En efecto, un componente importante por el cuál las luciérnagas prenden los reflectores es para participar en un ritual de apareamiento. Lo que en general podría no apreciarse es la extensa complejidad de los mensajes luminosos que establecen estos insectos y cómo varía entre distintas especies. Por ejemplo, existen especies donde tanto el macho como la hembra centellean mientras vuelan, y otras donde la hembra permanece estática mientras el macho la localiza pasito a pasito con cada respuesta. La altura, velocidad y trazo por el que vuelan mientras brillan también depende de la especie. Aún más, la suerte de código Morse que comprenden los patrones de luz es tan variado como  los cánticos de las aves. Los destellos tienen una frecuencia, duración, intensidad, color y tiempo entre las repeticiones del patrón que ayuda a distinguir a miembros de una especie de otra en medio de un mar de luces que se prenden y apagan. Dado que la generación de luz es un proceso metabólico, y el metabolismo de los insectos depende de la temperatura ambiental, en noches más cálidas todos esos mensajes suceden a mayor rapidez. Aunque en muchas especies las hembras favorecen a los machos más vigorosos que emiten destellos con mayor rapidez, hay un juego entre los parámetros del código luminoso, y en algunas especies puede ser el número promedio de destellos por patrón lo que la hembra prefiere[1]. En algunos casos, una vez que el macho y la hembra entran en contacto, el tamaño del macho puede afectar la selección de pareja.  

Sin embargo, uno pensaría que indicar la ubicación en contraste con un fondo oscuro haría de las luciérnagas un blanco fácil para predadores como los murciélagos y aves nocturnas. La respuesta a esto  puede hallarse cuando se compara la trayectoria evolutiva de toda la familia de las luciérnagas. Verán, el meollo del asunto es que los adultos de algunas especies de luciérnagas no producen luz, y algunas incluso son activas durante el día, no la noche. En esas especies, el macho y la hembra se localizan por medio de feromonas atrayentes, y en vez de ojos grandes poseen antenas más desarrolladas para detectar estas moléculas. Otras especies poseen un poco de ambos mecanismos. La comparación entre muchas especies indica que la capacidad de producir luz como adultos es un rasgo de aparición más tardía y que ha surgido al menos tres veces de forma independiente durante la evolución de este grupo de insectos. En algún tiempo remoto, todas las luciérnagas se localizaban unas a otras por feromonas.  En contraste, todas las luciérnagas conocidas presentan luminosidad cuando son larvas. Debido a que ese no es un estadío de reproducción, la explicación a la que se ha llegado es que ese brillo es un tipo de aposematismo, es decir, una señal de advertencia para alejar a posibles predadores.

Existe más evidencia que indica la función del brillo como advertencia. En un experimento que nos narró el Dr. Branham, él y otros científicos permitieron a murciélagos cazar a luciérnagas en un cuarto oscuro[2]. Las luciérnagas tienen altas concentraciones de compuestos tóxicos conocidos como lucibuginas, y por las reacciones de desagrado y de escupir estos insectos, el sabor es bastante malo. Los murciélagos aprendieron rápidamente a evadir a las luciérnagas y cazar otros escarabajos voladores o polillas. Es más, si pintaban a las luciérnagas con un pigmento temporal que bloqueba la luz, los murciélagos tardaban más en aprender a evadir a las luciérnagas. Adicionalmente, los murciélagos también aprendieron a identificar a las luciérnagas por el tipo de vuelo aún sin luz. Este aprendizaje multisensorial es un forma rápida de distinguir esta dieta desagradable de otros insectos y quizá una de las razones por las que la bioluminiscencia en luciérnagas adultas ha sido seleccionada varias veces como un mecanismo de defensa, que después fue adaptado como señal de apareamiento.

La gran sensibilidad de las luciérnagas a los mensajes luminosos también puede ser un problema para su sobrevivencia. En la naturaleza, las hembras del género Photuris imitan los patrones luminosos de  otras especies de luciérnagas más pequeñas. El macho, atraído por este canto de sirena, es capturado y devorado por estas hembras. De forma artificial, el exceso de luz eléctrica producida por los humanos distorsiona o interrumpe los mensajes fóticos de las luciérnagas, entorpeciendo su ritual de apareamiento. Esto último, aunado a la destrucción del hábitat causada por la expansión de las ciudades y poblaciones humanas,  ha reducido de manera importante las poblaciones de estos insectos[3].

Espero que después de haber leído este artículo, la próxima vez que vean luciérnagas en una cálida y negra noche, gocen con mayor conocimiento el espectáculo de destellos. Y, si visitan uno de estos santuarios de luciérnagas, estén conscientes de lo intrincado y delicado del cortejo parpadeante y lo respeten y conserven. Por supuesto, no está de más apagar las luces exteriores de su casa si es posible, para dejar a estos amantes de la luz romancearse en lo oscurito. 

 

Referencias

1. Branham, M.A. and M.D. Greenfield. 1996. Flashing males win mate success. Nature, 381: 745-746

2. Leavell BC, Rubin JJ, McClure CJW, Miner KA, Branham MA, Barber JR. Fireflies thwart bat attack with multisensory warnings. Sci Adv. 2018;4(8):eaat6601. Published 2018 Aug 22. doi:10.1126/sciadv.aat6601

3. J. Costin, Kevin & Boulton, April. (2016). A Field Experiment on the Effect of Introduced Light Pollution on Fireflies (Coleoptera: Lampyridae) in the Piedmont Region of Maryland. The Coleopterists Bulletin. 70. 84-86. 10.1649/072.070.0110.