Cuando la Receita Federal –la agencia federal tributaria y aduanera de Brasil– decomisó 99 escarabajos de la especie Megasoma gyas hallados dentro de la maleta de un japonés que se aprestaba a volar hacia Tailandia partiendo desde el Aeropuerto Internacional de Guarulhos, en el Área Metropolitana de São Paulo, un grupo de científicos brasileños y canadienses tuvo su día de suerte. Ese equipo de investigadores aspiraba a descubrir si las partes desproporcionadamente grandes de los cuerpos de ciertos insectos y artrópodos –como las garras de los cangrejos–
podían servir para regular su temperatura. Los escarabajos incautados en la ocasión poseen largos cuernos puntiagudos.
“Los insectos fueron a parar al Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo [MZ-USP], y logramos tener acceso a ellos antes de que se los sometiese a eutanasia para añadirlos a la colección del museo”, comenta el fisiólogo Danilo Giacometti, investigador que cursa una pasantía posdoctoral en la USP con una beca de la FAPESP. Giacometti es el autor principal de dos artículos científicos que constituyen el resultado de la referida investigación y que se publicaron en las ediciones de marzo y mayo de las revistas Insect Science e Integrative and Comparative Biology, respectivamente.
Con los insectos en mano, el primer paso del experimento consistió en calentar el ambiente en hasta 30 grados Celsius (°C) y dejar que los ejemplares de los cascarudos con cuernos y sin cuernos reaccionasen al calor durante 15 minutos. Posteriormente, el equipo empleó un aparato para medir sus temperaturas corporales cada 30 segundos durante 5 minutos.
Como resultado de ello, el cuerno mantuvo una temperatura media durante el calentamiento y fue la primera parte del cuerpo que se enfrió luego de que las temperaturas de la habitación dejaron de aumentar. Fue lo contrario de lo esperable, pues la hipótesis indicaba que la hemolinfa, tal como se la denomina a la sangre de los insectos, fluiría hacia el cuerno de manera tal de no sobrecalentar su cuerpo y lo volvería más caliente, tal como sucede con los tucanes. Durante los días fríos, la sangre de estas aves fluye desde sus picos hacia sus cuerpos, y así calienta el tórax de los animales, pero, cuando los días son calurosos, una parte de la circulación se concentra en el pico, que obra como un disipador de calor (lea en Pesquisa FAPESP, edición n° 162). “No detectamos el mismo proceso que se verifica en los vertebrados, probablemente porque los insectos no controlan tan bien el flujo de la hemolinfa y el mecanismo de disipación activa del calor no se concreta”, comenta el biólogo Alexandre Palaoro, de la Universidad Federal de Paraná (UFPR), uno de los autores.
Househopper_jr / iNaturalistEl gorgojo Lasiorhynchus barbicornis es menor en los climas más fríosHousehopper_jr / iNaturalist
En la disipación activa, entra en acción un mecanismo fisiológico para concretar la termorregulación. “Son los casos de los insectos voladores que hacen temblar sus alas antes de levantar vuelo para calentar sus cuerpos”, describe Giacometti. En tanto, la termorregulación pasiva es una consecuencia natural de ciertas partes del cuerpo que poseen una gran superficie y poco volumen, por eso ganan y pierden calor con facilidad. “En M. gyas, el enfriamiento del cuerno indica que existe un fuerte proceso de disipación pasiva”.
Con todo, Giacometti hace hincapié en que la termorregulación activa aún no se ha desechado del todo, pues algunos escarabajos aguantan temperaturas de hasta 50 °C sin mostrar signos de estrés térmico. “De calefaccionar más aún el ambiente, a lo mejor el escarabajo activa algún mecanismo que aún no se ha constatado”. Asimismo, el equipo detectó que el mayor calentamiento se produce en el tórax. Es allí donde se encuentran los músculos de vuelo, en los cuales el flujo de la hemolinfa genera gran cantidad de calor.
El experimento acicateó la creatividad del grupo: los investigadores decidieron entonces invitar al biólogo canadiense Glenn Tattersall, de la Universidad de Brock, en Canadá, autor principal del artículo sobre el pico del tucán, a unirse a ellos y escribir juntos el trabajo publicado en la revista Integrative and Comparative Biology. En él, los científicos juntaron los resultados de otros estudios realizados con artrópodos que poseen grandes apéndices en comparación con sus cuerpos y observaron de qué manera se distribuyen estas especies en el mundo. En general, esas partes de sus cuerpos son producto de la evolución, en la cual los machos con los más grandes colmillos atraían a las hembras y ganaban las disputas con otros congéneres de la especie.
Tras hurgar entre los escasos artículos existentes sobre la termorregulación en los invertebrados, los biólogos reunieron estudios de tres escarabajos –un gorgojo (Lasiorhynchus barbicornis), un cortapicos (Labidura xanthopus) y un ciervo volante (Lucanus cervus)– y dos cangrejos (Leptuca panacea y L. pugilator), todos con algún tipo de garras, cuernos o pinzas grandes.
El equipo mapeó a los animales de acuerdo con los ambientes en donde viven y descubrió que en los climas más fríos los cortapicos tienen apéndices mayores y los gorgojos menores, pero en los cangrejos y en los ciervos volantes no parece existir una relación entre el tamaño y la temperatura ambiente. Los resultados referentes a los escarabajos indican que las estructuras seleccionadas por la evolución interfieren en el modo de relacionarse de los animales con las diversas temperaturas.
Alexandre Palaoro / UFPREl cangrejo violinista Leptuca leptodactyla, de alrededor de 1 centímetro de ancho, posee una garra de un tamaño desproporcionado con relación a su cuerpoAlexandre Palaoro / UFPR
Otro descubrimiento indicó que el modo en que la termorregulación operará depende y mucho del formato de las grandes partes del cuerpo. De ser delgadas y largas, se calientan y se enfrían rápidamente. En tanto, las estructuras voluminosas y compactas se calientan y se enfrían lentamente y retienen el calor durante más tiempo, como un buen termo de café durante un día frío.
Sin haber tomado parte en los estudios, el biólogo alemán Klaus Hartfelder, de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) de la USP, considera que “resulta difícil ver una función termorreguladora” en el cuerno de M. gyas. “La estructura fija está hecha básicamente de cutícula, a diferencia del pico del tucán, que está sumamente vascularizado, o incluso de las patas de los artrópodos, que poseen varios músculos”, dice el investigador, estudioso de la fisiología de los insectos.
Aun con esa reserva, para Palaoro, la composición del cuerno no excluye de manera completa la circulación de hemolinfa. “Son estructuras que se encuentran muy cerca del tórax, en donde hay una gran cantidad de músculos. Cuando un escarabajo contrae y relaja los músculos de su cuerpo, todo su caparazón acompaña ese movimiento y recibe hemolinfa”, añade.
Aunque expresa sus reservas con relación a los experimentos con M. gyas, Hartfelder reconoce que los cangrejos y los cortapicos pueden lograr regular el calor debido a la existencia de músculos en sus garras y sus pinzas. “Lo propio sucede con algunos insectos voladores que emplean sus alas para calentar sus cuerpos aun cuando no vuelan, y además necesitan este precalentamiento a la hora de alzar vuelo”, añade.
El grupo de investigadores planea ahora la concreción de nuevos estudios a los efectos de poner a prueba otras hipótesis. Un camino consistiría en procurar descubrir de qué manera reaccionan los animales de las especies con apéndices de combate, ya sean grandes o pequeños, ante el calentamiento y el enfriamiento. “Tenemos muchas cuestiones básicas por responder. Más aún cuando cualquier apéndice, e incluso un exoesqueleto, puede poseer instrumentos de termorregulación”, puntualiza Giacometti. “Una pregunta a la que pretendemos dar respuesta es en qué medida los insectos o los artrópodos logran controlar el flujo de hemolinfa para distribuir calor”. Palaoro recuerda que es importante considerar no solamente qué cantidad de calor logran retener los animales, sino también su capacidad de variar muy rápidamente sus temperaturas corporales. “Debemos tener en mente que estamos hablando de pequeños bichos. Para una abeja, resulta completamente distinto volar al sol o a la sombra. Se trata de un costado fascinante de los estudios de las variaciones de temperatura”, culmina diciendo el investigador de la UFPR.
Este artículo salió publicado con el título “Pequeños bichos provistos de grandes termostatos” en la edición impresa n° 357 de Noviembre de 2025.
Proyecto
Fiebre conductual en vertebrados ectotérmicos: patrones, procesos e implicaciones ecológicas (nº 25/06560-5); Modalidad Beca posdoctoral; Investigador responsable Carlos Arturo Navas Iannini (USP); Becario Danilo Giacometti; Inversión R$ 497.772,00.
Artículos científicos
GIACOMETTI, D. et al. Exaggeration through sexual selection may impact the thermal biology of arthropods. Integrative and Comparative Biology. 1º may. 2025.
GIACOMETTI, D. et al. Regional heterothermy in Megasoma gyas is not related to active heat dissipation by the horns. Insect Science. 6 mar. 2025.
