insectos

La danza de los acróbatas aéreos

La danza de los acróbatas aéreos

A medida que se aproxima el verano, la gente comienza a pasar más tiempo afuera y a tomar vacaciones a lugares donde puede nadar: en lagos, ríos, cerca del mar. Es posible que en estos viajes a lugares húmedos la gente se tope con una multitud de insectos, entre ellos las libélulas. Debido a que no resultan molestas y en general tampoco provocan repulsión, para muchos estos insectos pasan desapercibidos y son tan sólo un elemento pintoresco del entorno. ¡Gran error! Observen más de cerca.

Mensajes en la oscuridad

Mensajes en la oscuridad

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…

La silenciosa marcha de la muerte roja

La silenciosa marcha de la muerte roja

Al llegar las festividades de fin de año comenzamos a pensar en convivir con la familia y amigos, las cenas y regalos, los villancicos, y las decoraciones navideñas. Para muchas personas, esto también significa colgar adornos de un pino en el hogar. Nuestros amigos los pinos nos traen muchos recuerdos, un agradable aroma, y un contacto con los bosques que no tenemos en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, la sobreexplotación por la tala de árboles no es la única amenaza actual de nuestros bosques.

Incubadoras involuntarias

Incubadoras involuntarias

En 1979, el público atestiguó el estreno de una de las obras maestras del cine de ciencia ficción: “Alien”, del director Ridley Scott. Mezclando el género de terror con los viajes interestelares, la trama sigue a la tripulación de la nave “Nostromo” en su encuentro con una forma de vida alienígena predadora extremadamente peligrosa. Para proliferar, estos seres introducen un embrión en un huésped, dentro del cual madura hasta violentamente destruirlo desde dentro al emerger en su nueva etapa de vida.

Muchos pasos y contando

Muchos pasos y contando

Queridos lectores, debo hacer una confesión. A lo largo de mi vida y mi carrera he entrado en contacto con diversos insectos, arácnidos, y bichos de muchos tipos. Conocerlos desde el punto de vista científico, adentrarse en sus peculiaridades, y entender las sorpresas que guardan, me ha permitido deshacerme de buena parte de esa repulsión que la población en general tiene hacia nuestros amigos quitinizados.

Carpinteros de alta costura

Carpinteros de alta costura

En la naturaleza los organismos encuentran muchas formas de defenderse de sus predadores. Algunas son presentar colores de advertencia, producir olores y sabores desagradables, o desarrollar partes de su anatomía que funcionan como armaduras, como en el caso de los caracoles, tortugas, o  armadillos. En esta ocasión platicaremos de una familia de orugas que tienen una estrategia adicional: construirse una caja protectora portátil.

Acariciando el agua

Acariciando el agua

Como animales terrestres, los humanos tenemos enorme curiosidad, quizá incluso envidia, por aquellos organismos que pueden ir a donde nosotros  no podemos naturalmente. De ahí los deseos de volar, o respirar bajo el agua, o como el tema de este texto: caminar sobre el agua.  Aunque en nuestro imaginario colectivo sea milagroso pasearse sobre la superficie de un lago, existen una diversidad de animales que son expertos en ello, y entre ellos no podían faltar insectos.

El ataque de los vampiros chupa-plantas, Parte 2

En la primera parte de esta historia comenzamos a platicar de un tipo de insectos que para alimentarse succionan a las plantas, causando daños económicos importantes a los cultivos. Hoy tocaré un grupo más de insectos drenadores de vegetales y también brevemente como la ciencia está desarrollando formas nuevas de limitar su impacto

El ataque de los vampiros chupa-plantas, Parte 1

El ataque de los vampiros chupa-plantas, Parte 1

Ustedes seguro han vivido esta situación: se encuentran en la playa recostados en una hamaca, disfrutando un delicioso coco partido (con vodka o ron, tal vez), maravillados con el atardecer rojo sucediendo ante sus ojos cuando de pronto lo escuchan. Ese conocido agudo zumbido cerca de su oído, intensificándose mientras se acerca una hambrienta hembra de mosquito buscando alimento para madurar sus huevos

No todo es lo que parece. Agallas, manzanas de roble e insectos.

Vas de excursión, caminando en medio del bosque. Ya pasaron unas horas desde que te comiste tu último sándwich y desapareciste la última manzana. Ves una fruta redonda, rojiza y que parece estar cubierta de pelos. Está en medio de las rosas silvestres, lo cual te parece curioso. De cualquier modo, de inmediato piensas que ha de ser algo similar al rambután. Esa fruta dulce parecida a los lichis. No parece haber nada más a la redonda y, dado que llevas un rato sin comer, suena a una buena botana. Tomas tu navaja y la partes a la mitad antes de pelarla. Entonces ves algo que de inmediato te quita el hambre. Sucede que la fruta que tomaste no es tal y un gusanito blanco te observa pasmado desde su interior.  

Agalla

Ilustración 1. Agalla causada por una avispa Diplolepis. Fotografiada por J.R. Crellin.

 

Las agallas (fitomas, cedidios o abogallas) son estructuras inducidas en las plantas por la presencia de un organismo extraño como puede ser un insecto, bacteria o virus. Algunas se ven tan sólo como pequeñas protuberancias en las hojas.

 

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Ilustración 2. Diplolepis rosae en Rosa canina. Tomada el 25 de agosto de 2007 por Frank Vincentz.

En inglés se les denomina gallnuts (nueces de bilis) o insect-galls (bilis de insecto) debido al sabor amargo característico de los taninos que contienen, los cuales son sustancias amargas producidas por las plantas que precipitan proteínas. La existencia de estos taninos permitió que antiguamente las agallas se emplearan para curtir pieles. En la edad media se utilizaron como fármacos y se les atribuían propiedades adivinatorias. Se creía que el año dependería de si dentro de la agalla se encontraba un gusano, una mosca o una araña. Si había un gusano habría hambre, si era una mosca guerra y si era una araña pestilencia. También fueron utilizadas para la elaboración de colorantes y tinta. En el este de África las mujeres somalíes utilizaban un tipo de agalla para realizar tatuajes. ¡Incluso llegaron a usarse para alimentar al ganado!

Es común que los árboles de aguacate se infecten de Trioza, un insecto cuyas ninfas (un estado anterior al adulto) viven en agallas en las hojas de aguacate. Por su aspecto, es claro que estas agallas son un elemento extraño en la planta; sin embargo, hay algunas que tienen un aspecto tan similar al de las frutas o brotes de hojas que son casi indistinguibles de las estructuras normales de las plantas. Tal es el caso de las “manzanas de roble”, que son agallas dentro de las cuales crecen las larvas de una especie de avispa llamada Amphibolips confluenta. En México, éstas suelen verse también en los encinos y llegan a alcanzar ocho centímetros de diámetro. Aunque no tienen precisamente la misma forma de las manzanas, su color rojizo o amarillento hace que se confundan fácilmente con frutos.

 

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Ilustración 3. Manzana de Roble producida por Trichoteras vaccinifoliae. Fotografiada por Ron Russo para Confessions of a Gall Hunter en la Revista de Historia Natural (Natural History Magazine).

De acuerdo con Margaret M. Fagan, las agallas causadas por Discholcaspis weldi (una especie de avispa) en Quercus reticulata (un roble) podían adquirirse en puestos de frutas de la Ciudad de México.

Las agallas a las que nos referimos en el inicio de este texto han sido llamadas Diplolepis bicolor y son causadas en las rosas por otro tipo de avispas. Estas son comunes en Canadá y Estados Unidos, donde frecuentemente son fotografiadas por excursionistas.

Debido a sus propiedades, a lo inesperado que resulta hallar un insecto viviendo dentro de una “frutilla” y a la variedad de formas que pueden generar (más allá de los vistosos cuasi-frutos), las agallas han despertado el interés de la comunidad científica desde hace muchos años. Inicialmente interesaba medir cómo afectan las agallas el crecimiento y rendimiento de las plantas. En algunos trabajos sobre fósiles de agallas, se les han calculado edades de más de 300 millones de años, lo cual nos habla de lo antigua que es esta relación entre las plantas y los insectos.

A pesar del tiempo que llevan estudiándose, los mecanismos moleculares por los cuales los insectos logran controlar el desarrollo de las plantas para formar estas intrincadas estructuras, aún son un misterio. Se saben, y en algunos casos se sospechan, cuáles podrían ser algunas de las moléculas involucradas en estos procesos, pero aún hay mucho por averiguar. En principio, llama la atención que unos cuantos cambios, como mordeduras de los insectos y las sustancias que el insecto le transmite a la planta por medio de su saliva, puedan generar este tipo de respuesta. Ante la presencia de estrés, algunas células de las plantas cambian de un tipo celular a otro para reparar y neutralizar los cambios. Pero si el estímulo es muy fuerte, la planta suele matar a las células bajo la influencia del insecto u otro parásito para asegurar la supervivencia del resto del organismo.

Sabemos que hay pasos clave para que los insectos consigan formar una agalla completa, como el reconocimiento de la llegada del insecto por parte de la planta, la señalización que se da dentro de la planta después de reconocer esta llegada, el crecimiento de la agalla y la diferenciación observable. De momento, como se mencionó anteriormente, una pieza clave parece ser la saliva. Científicos que estudian este tema proponen que la saliva genera un “choque” químico que altera el estado de las células generando el estrés que lleva a la célula a cambiar de tipo celular en un intento por compensar los daños. Incluso los mismos compuestos dentro de la célula, al ser expulsados cuando la planta es mordida por un insecto, podrían ser los que estén induciendo el estrés que es clave en el inicio de la formación de una agalla.

Las agallas reciben una gran cantidad de señales bioquímicas provenientes de las hojas sobre las que crecen. Por lo general, dichas señales ayudan a que una hoja se desarrolle normalmente, pero las agallas logran diferenciarse independientemente de estas señales, desarrollando estructuras impresionantes.

Las plantas no son los únicos organismos que pueden verse afectados por avispas, ya que estos insectos también pueden inducir comportamientos extraños en arañas, cucarachas y otros organismos que parasitan. Algunos investigadores han comparado este comportamiento con un estado “zombie”, que lleva al ser infectado a suicidarse o dejarse llevar ciegamente por su captor. Llama mucho la atención ya que otras presas, como las mariposas, sólo son paralizadas y no exhiben estos cambios de comportamiento. En las cucarachas, las avispas logran imponer su control por medio de un “cóctel” neurotóxico que suprime la actividad de algunas neuronas, cambiando así la “motivación” de la cucaracha por caminar. Con esta acción la avispa impide que la cucaracha escape del nido donde la avispa la coloca. Este es otro ejemplo de una respuesta extraña y compleja lograda con una señal sencilla.

Además de ser procesos por sí mismos muy interesantes, el estudio de la formación de estos brotes falsos conocidos como agallas y el control que ejercen las avispas sobre el sistema nervioso de otros organismos, ayuda a entender cómo se dan otros procesos como la diferenciación y simetría en las plantas.

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Bibliografía y literatura adicional

Agallas sobre Quercíneas es un documento en español del 2006 de la Universidad de Aragón, revisado por los Doctores Pedro del Estal, José Luís Nieves-Aldrey y Juli Pujade-Villar. Este documento contiene una breve introducción acerca de las agallas, en donde se comenta, a grandes rasgos, cómo actúan algunos insectos inductores de agallas.

On predatory wasps and zombie cockroaches: Investigations of “free will” and spontaneous behavior in insects, es una revisión donde Ram Gal y Frederic Libersat discuten cómo se da el control mental de las avispas hacia las cucarachas.

Fossil oak galls preserve ancient multitrophic interactions de Graham N. Stone y sus colaboradores es un artículo del 2008 en donde los autores describen un fósil de agallas. Lo interesante del artículo es que, a pesar de haber evidencia fósil previa, este espécimen está muy bien conservado y es muy detallado.

En The Effects of Stem Gall Insects on Life History Patterns in Solidago canadensis de David C. Hartnett y Warren G. Abrahamson (1979), los autores hicieron una exploración acerca de los posibles efectos de las agallas en las poblaciones de plantas.

The Uses of Insect Galls de Margaret M. Fagan (1918) es, a pesar de ser un artículo antiguo, una revisión muy interesante de los usos que los seres humanos le habíamos dado hasta ese entonces a las agallas de insectos y de cómo hemos ido comprendiendo su naturaleza.

Morphogenesis of insect-induced plant galls: facts and questions, de Anantanarayanan Raman (2011) es una revisión que nos habla de las evidencias actuales de cómo funcionan las agallas de insectos y de qué falta por saber.

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Acerca del autor

Libertad Pantoja Hernández nació en la Ciudad de México. Estudió Ciencias Genómicas en el campus Morelos de la UNAM. En el 2008 y 2009 participó el concurso iGEM de máquinas genéticas. Actualmente estudia el Doctorado en Ciencias Biomédicas en la UNAM y participa en el Taller de Narrativa impartido por Alberto Chimal. Cada vez que puede escribe y dibuja.

La flexibilidad del perfume

04092014 Las plantas con flor embriagan a los insectos polinizadores con aromas que enamoran. Este olor puede ser un arma de doble filo e invitar a muchos comensales.

Si las plantas se llenan de herbívoros, como las orugas, buscarán atraer a insectos que se coman a dichos comensales con la ayuda de señales de olor en sus hojas. Estos podría ser avispas que ponen sus huevos sobre las orugas que comen a la planta, y así matarlas.

Pero no todo es ganancia para las plantas. La combinación de los olores de las flores con los de las hojas reducen su eficiencia mutuamente. He ahí el dilema. ¿Usar energía en la atracción de insectos y en la reproducción, o invertir en la defensa contra los herbívoros?

La acumulación de cambios en el tiempo ha llevado a que las plantas con flor ajusten sus esencias aromáticas a sus necesidades en cualquier momento, y así atraer a un insecto polinizador de una manera más enfocada.

En una investigación llevada a cabo por investigadores de instituciones suizas e italianas, los científicos observaron la reacción de la Brassica rapa, una planta cuya flor es comestible, cuando fue infestada de herbívoros. Los autores del trabajo demostraron que después de que los parásitos invadieron la planta, ésta redujo su aroma floral y comenzó a emitir señales aromáticas provenientes de sus hojas.

Los investigadores aseguran que disminuir el aroma floral hace a la planta menos atractiva a los insectos que la polinizan, y más atractiva para los animales que matan a los herbívoros. Una vez que la planta ya tiene a muchos de los segundos, produce más flores para compensar la pérdida del atractivo, y así tener más polinizadores.

Este es un ejemplo de las interacciones ecológicas entre plantas y polinizadores. Es evidencia de que los aromas florales son parte del intercambio con otros olores, todos con consecuencias para la planta. Y, sobre todo, de la flexibilidad de las plantas para adaptarse a su medio.

Bibliografía:

Nota fuente en EurekAlert! |Artículo  en New Phytologist| Nota de Historias Cienciacionales