El sistema de posicionamiento global de las mariposas

Los científicos han podido situar el reloj circadiano que guía la migración de la mariposa monarca. Resulta que contrario a la idea de la mayoría de las personas que lo situaban en el cerebro, resulta que el reloj circadiano esta situado en las antenas de las mariposas.

Durante cada otoño las mariposas monarcas realizan un impresionante viaje al sur empleando el Sol para guiarlas hacia el lugar exacto donde invernaran en el centro de México. Sin embargo dado que el Sol es un cuerpo en movimiento que cambia de posición durante el día, hizo especular a biólogos, que las mariposas debían poseer además de una "brújula solar" una especie de reloj que guiara su migración. Ahora los investigadores han descubierto este sistema GPS especial, pero que no era todo lo que esperaban.

"Suponíamos que el reloj circadiano estaba en el cerebro", expresó Steven Reppert, biólogo de la Universidad de Massachusetts, coautor del estudio que se publica en Science. "Casí todo el mundo antes del estudio, pudo haber dicho: -Bueno, por supuesto que el reloj está en el cerebro. ¿Dónde más podía estar?-"

El equipo de Reppert estudió la capacidad de las antenas para percibir olores cuando descubrieron algo sorprendente. Cuando se realizaba un corte en las antenas de los insectos y se colocaban en un simulador de vuelo, las mariposas ya no volaban en un dirección uniforme.

"La diferencia fue notable", dijo Reppert. "Los que no poseían antenas volaban pero se comportaban como una población que volaba en todas direcciones. en comparación con la población de mariposas con las antenas intactas que volaban en dirección sudoeste". Sin las antenas, las mariposas habían perdido la capacidad de guiarse con el Sol, como si ya no pudieran ajustar su dirección basada en la hora del día.

Cuando los investigadores buscaron cambios moleculares en los cerebros de las mariposas sin antenas, encontraron los ritmos circadianos en el cerebro se veían afectados por el corte en las antenas. "Lo cual llevo a la posibilidad de que el mecanismos de sincronización podía estar en las antenas", narro Reppert.

El equipo de científicos probaron su hipótesis colocando esmalte negro en las antenas de la mitad de las mariposas, lo que bloqueaba todas las entradas del Sol, y en la otra mitad solamente pintura que permitía el acceso de los rayos de Sol. Mientras las monarcas con pintura podían seguir viajando hacia el Sur, las mariposas con esmalte comenzaron a desplazarse constantemente hacia el Norte, sugiriendo que su reloj estaba un hora atrásado.

"El reloj situado en las antenas funciona como un sistema de posicionamiento global (GPS)", añade Haralambos Kyriacou, biólogo de la Universidad de Leicester, en un comentario que se publica en la investigación editada por Science. "El resultado es sorprendente, dado que varios estudios daban por sentada las bases de un reloj en su cerebro que servía para indicar la migración".

Sistema de posicionamiento global empleado en las antenas de las mariposas. Créditos AAS/Science.

Reppert dice que el hallazgo no sólo ofrece un cambio en la concepción de las funciones de las antenas en la mariposas si no abre nuevas áreas de investigación en otros tipos de insectos como abejas y hormigas, donde debe opera la navegación con más detalle. Dado que las abejas, como las mariposas, empelan una brújula solar para encontrar flores y comunicar su posición específica al resto de la colmena, podrían también estar utilizando un reloj circadiano para ajustar su posición respecto al Sol a lo largo del día.

"Es una investigación interesante y elegante", añadió el investigador de mariposas Karen Oberhauser de la Universidad de Minnesota, quien no participó en el estudio. Pero teniendo en cuenta la increíble capacidad sensorial de las antenas de los insectos, no es demasiado sorprendente que las antenas también sirvan para indicar el tiempo.

"Nuestros sistemas sensoriales están localizados en la cabeza, pero los insectos pueden degustar con sus patas y percibir olores con las antenas, además de que probablemente en el abdomen posean sistemas sensoriales muy complejos", dijo Oberhauser. "Debido a que los sistemas sensoriales de los insectos son tan diferentes de los nuestros, a veces es difícil para nosotros hacer las preguntas adecuadas. Eso es lo interesante sobre el trabajo que se está haciendo en el laboratorio de Reppert, quienes están profundizando en tales detalles."

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