{"id":283767,"date":"2019-04-24T15:03:04","date_gmt":"2019-04-24T18:03:04","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=283767"},"modified":"2019-04-24T15:04:07","modified_gmt":"2019-04-24T18:04:07","slug":"el-lenguaje-quimico-de-los-insectos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-lenguaje-quimico-de-los-insectos\/","title":{"rendered":"El lenguaje qu\u00edmico de los insectos"},"content":{"rendered":"<p>De qu\u00e9 manera se reconocen, se organizan y se reparten las tareas en la completa oscuridad de sus colonias los insectos sociales, las abejas, las avispas, las hormigas y las termitas? En 2003, mientras planificaba su investigaci\u00f3n posdoctoral en la Facultad de Filosof\u00eda, Ciencias y Letras de Ribeir\u00e3o Preto, de la Universidad de S\u00e3o Paulo (FFCLRP-USP), el bi\u00f3logo F\u00e1bio Santos do Nascimento verific\u00f3 que los an\u00e1lisis gen\u00e9ticos y los estudios de comportamiento no ofrec\u00edan una respuesta satisfactoria a esta pregunta. En busca de alternativas, comenz\u00f3 entonces a estudiar un grupo de compuestos qu\u00edmicos que elaboran los insectos, los hidrocarburos cuticulares (HCCs), que tambi\u00e9n llamaban la atenci\u00f3n a otros grupos de investigadores de Estados Unidos y de Europa. Santos do Nascimento y el qu\u00edmico Norberto Peporine Lopes, docente de la Facultad de Ciencias Farmac\u00e9uticas de Ribeir\u00e3o Preto (FCFRP) de la USP, se percataron de que los HCCs indican si una abeja, avispa, hormiga o termita es macho o hembra, obrera o reina. Cada ejemplar, cada especie y cada colonia exhiben variaciones sutiles en la composici\u00f3n de los HCCs que las diferencian. Estos compuestos tambi\u00e9n se muestran fundamentales para el reparto de tareas entre las castas y la cohesi\u00f3n de las colonias.<\/p>\n<p>Al liberar HCCs, las reinas indican que est\u00e1n f\u00e9rtiles e inhiben el \u00edmpetu reproductivo de las obreras, seg\u00fan apunta un estudio del grupo de la USP publicado en junio de 2017 en la revista <em>Nature Ecology &amp; Evolution<\/em>. \u201cLa se\u00f1al qu\u00edmica inducida por las reinas es lo que mantiene a las obreras abocadas a la limpieza y el resguardo del nido o a la b\u00fasqueda de alimentos\u201d, relata Santos do Nascimento, contratado en 2009 como docente de la FFCLRP. Los equipos de Ribeir\u00e3o Preto tambi\u00e9n constataron que las reinas de las abejas de la especie <em>Melipona scutellaris <\/em>diseminan HCCs sobre los compartimentos donde depositan sus huevos, se\u00f1al\u00e1ndoles as\u00ed a las obreras que no deben incordiar all\u00ed.<\/p>\n<p>Los HCCs se producen en gl\u00e1ndulas subcut\u00e1neas y forman la cera amarillenta que recubre el exoesqueleto de los insectos. Son sustancias formadas tan s\u00f3lo por \u00e1tomos de carbono e hidr\u00f3geno ordenados en largas estructuras lineales con uniones simples o dobles entre los carbonos. \u201cLa disposici\u00f3n de las uniones dobles entre los \u00e1tomos de carbono var\u00eda seg\u00fan la especie o el g\u00e9nero de los insectos\u201d, dice Peporine Lopes. \u201cY la variaci\u00f3n en las estructuras de esas mol\u00e9culas permite el reconocimiento de los miembros de la misma colmena y posibilita la comunicaci\u00f3n entre ellos\u201d. En 2003, cuando comenz\u00f3 a trabajar con Santos, sus dispositivos de an\u00e1lisis qu\u00edmico caracterizaban hidrocarburos formados hasta por 40 \u00e1tomos de carbono, pero ahora, una t\u00e9cnica nueva de espectrometr\u00eda de masas adoptada en su laboratorio permite la identificaci\u00f3n de compuestos con cadenas a\u00fan m\u00e1s largas, de hasta 60 carbonos, que tambi\u00e9n se mostraron diferentes entre machos y hembras y entre reinas y obreras.<\/p>\n<p><strong>Un contacto revelador<\/strong><br \/>\nEsta forma de comunicaci\u00f3n depende del contacto f\u00edsico entre los insectos. Una hormiga, por ejemplo, reconocer\u00e1 que otra hormiga es de su misma especie o de su misma colonia al tocar su cuerpo \u2013fundamentalmente la cabeza\u2013 con sus antenas, dotadas de poros o receptores apropiados para la identificaci\u00f3n de los HCCs. Por este motivo es que a los m\u00e1s de mil HCCs identificados se los denomina feromonas superficiales o de contacto. Esta clasificaci\u00f3n los diferencia de las feromonas sexuales, que las hembras liberan en el aire cuando se encuentran aptas para procrear.<\/p>\n<p>\u201cEn las colmenas, los insectos sociales se comunican fundamentalmente a trav\u00e9s de se\u00f1ales qu\u00edmicas\u201d, informa Peporine Lopes. \u201cFuera de la colonia, la primera forma de comunicaci\u00f3n entre las especies es visual. Si un insecto de la misma especie o de otra intenta invadir el hormiguero, las hormigas lo identificar\u00e1n como enemigo y lo atacar\u00e1n de inmediato\u201d. Cuando hay luz, las avispas de la especie <em>Polistes satan<\/em> tambi\u00e9n se reconocen entre s\u00ed vali\u00e9ndose de rasgos peculiares en su fisonom\u00eda, seg\u00fan indica un estudio efectuado por la bi\u00f3loga Ivelize Cunha Tannure-Nascimento, de la USP de Ribeir\u00e3o Preto publicado en 2008 en la revista <em>Proceedings of the Royal Society B<\/em>.<\/p>\n<p>Dos d\u00edas despu\u00e9s de emerger de los huevos, las avispas ya producen el HCC caracter\u00edstico de la colonia, a causa del contacto con los otros integrantes del grupo. La composici\u00f3n de esas sustancias puede cambiar en respuesta a variantes en la dieta, por ejemplo. Bajo la direcci\u00f3n de Santos do Nascimento, el bi\u00f3logo Lohan Valadares dividi\u00f3 una colonia de hormigas del g\u00e9nero <em>Atta<\/em> en dos grupos y aliment\u00f3 a uno con hojas y p\u00e9talos de rosa y al otro con hojas de la planta conocida como \u00e1rbol de J\u00fapiter o reina de las flores (<em>Lagerstroemia sp<\/em>.), una especie con flores rosadas com\u00fan en el arbolado urbano. Luego coloc\u00f3 hormigas de un grupo en el otro. Las reci\u00e9n llegadas eran recibidas con hostilidad. Los an\u00e1lisis indicaron que el olor de las hormigas hab\u00eda cambiado luego de la alteraci\u00f3n de la dieta. \u201cComo el perfil qu\u00edmico de los hidrocarburos cuticulares se modific\u00f3, las hormigas que formaban parte de una misma colonia dejaron de reconocerse\u201d, relata Santos do Nascimento.<\/p>\n<div id=\"attachment_283768\" style=\"max-width: 1510px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos03_260-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-283768 size-full\" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos03_260-1.jpg\" alt=\"\" width=\"1500\" height=\"998\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos03_260-1.jpg 1500w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos03_260-1-250x166.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos03_260-1-700x466.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos03_260-1-120x80.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 1500px) 100vw, 1500px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/a> La hormiga de la especie <em>Dinoponera australis<\/em> reconoce, por medio de compuestos qu\u00edmicos captados por sus antenas, si otro ejemplar de la misma especie es macho o hembra<span class=\"media-credits\">L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/p><\/div>\n<p>La habilidad para producir estos compuestos habr\u00eda surgido incluso antes de que los insectos comenzaran a vivir en colonias, hace alrededor de 100 millones de a\u00f1os. Los bi\u00f3logos Ricarda Kather y Stephen Martin, de la Universidad de Salford-Manchester, en Inglaterra, analizaron el perfil qu\u00edmico de los HCCs de 241 especies de insectos, incluidas 164 de h\u00e1bitos sociales, del orden de los himen\u00f3pteros, el mayor dentro de ese grupo, con 130 mil especies. Tal como se describe en un estudio de 2015 en la revista <em>Journal of Chemical Ecology<\/em>, las especies solitarias presentan un perfil de HCCs tan complejo como las sociales.<\/p>\n<p>Otro grupo de investigadores de Inglaterra indic\u00f3 que las antenas \u2013al menos las de las hormigas de la especie <em>Iridomyrmex purpureus<\/em>\u2013 no s\u00f3lo reconoc\u00edan, sino que tambi\u00e9n transmit\u00edan se\u00f1ales qu\u00edmicas, ampliando de este modo la conclusi\u00f3n a la que arrib\u00f3 el psiquiatra y entom\u00f3logo suizo Auguste-Henri Forel (1848-1931). Al final del siglo XIX, Forel revel\u00f3 que las antenas funcionaban como \u00f3rganos capaces de captar se\u00f1ales qu\u00edmicas al extirp\u00e1rselas a ejemplares de cuatro especies de hormigas, observando que los insectos se desorientaban y se amontonaban, independientemente de la especie.<\/p>\n<p><strong>Hormigas sin br\u00fajula<\/strong><br \/>\nAn\u00e1logamente, sin HCCs, los insectos se desorientan y la organizaci\u00f3n social se resquebraja. En el laboratorio del comportamiento y evoluci\u00f3n de la Universidad Rockefeller, en Estados Unidos, el equipo del bi\u00f3logo Daniel Kronauer desactiv\u00f3 el gen orco, encargado de la producci\u00f3n de receptores de los HCCs, en hormigas de la especie <em>Ooceraea biroi<\/em>, originaria de Jap\u00f3n. Ni bien sal\u00edan de su fase larvaria y se tornaban adultas, las hormigas alteradas gen\u00e9ticamente mostraban de inmediato un comportamiento infrecuente para la especie: ya no se desplazaban en fila, sino que se mov\u00edan sin direcci\u00f3n, al azar, tal como lo describe un art\u00edculo publicado en diciembre de 2016 en la revista <em>Proceedings of the National Academy of Sciences<\/em> (<em>PNAS<\/em>). Los investigadores tambi\u00e9n observaron cambios en las estructuras cerebrales de las hormigas, un indicador de que los insectos precisar\u00edan los receptores odor\u00edferos para que el cerebro se desarrolle correctamente.<\/p>\n<p>Los HCCs explican ciertos comportamientos enigm\u00e1ticos de los insectos sociales, y no s\u00f3lo el hecho de que vivan toc\u00e1ndose con las antenas. Cuando se ensucian o al salir del agua, las hormigas se limpian o se secan con las patas como un modo de recuperar la capa de hidrocarburos que recubre su cuerpo. De otra manera, los guardianes de la colonia no las reconocer\u00edan y no las dejar\u00edan entrar\u201d, explica a modo de ejemplo Santos do Nascimento. Otro de los misterios resueltos es el que se refiere al hecho de que las obreras de las especie de abejas Melipona scutellaris decapitan a las reinas v\u00edrgenes de siete d\u00edas, cuando podr\u00edan atraer a los z\u00e1nganos interesados en la c\u00f3pula. Al tocar el cuerpo \u2013principalmente la cabeza\u2013 de las reinas v\u00edrgenes, las obreras perciben que el HCC de \u00e9stas es diferente al de las reinas fecundadas. La percepci\u00f3n de esa diferencia las induce a la matanza, seg\u00fan concluy\u00f3 el bi\u00f3logo Edmilson Souza, docente en la Universidad Federal de Vi\u00e7osa, en el estado de Minas Gerais. La colmena no sufrir\u00eda grandes da\u00f1os porque las reinas de las colonias de abejas sin aguij\u00f3n, tal como es el caso de la abeja popularmente conocida en Brasil como <em>uru\u00e7u<\/em> (<em>M. scutellaris<\/em>) producen con frecuencia huevos que originan reinas.<\/p>\n<p>Al unificar biolog\u00eda y qu\u00edmica, estos estudios est\u00e1n complementando los trabajos sobre la gen\u00e9tica de las abejas que iniciara el genetista paulista Warwick Kerr en la d\u00e9cada de 1950, y los de biolog\u00eda del comportamiento de los insectos sociales, con la bi\u00f3loga Vera Imperatriz Fonseca, a partir de la d\u00e9cada de 1970, y exigen de los investigadores un enfoque multidisciplinario. \u201cAc\u00e1 en el laboratorio\u201d, relata Santos do Nascimento, \u201ccada alumno es un investigador, incluso los bi\u00f3logos deben en parte actuar como qu\u00edmicos: deben aprender a usar el cromat\u00f3grafo y a interpretar los resultados que produjeron\u201d.<\/p>\n<div class=\"box\"><strong>Las alas vivas de una lib\u00e9lula<\/strong><\/p>\n<p><div id=\"attachment_283772\" style=\"max-width: 694px\" class=\"wp-caption alignleft\"><a href=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos02_260-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-283772 size-full\" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos02_260-1.jpg\" alt=\"\" width=\"684\" height=\"429\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos02_260-1.jpg 684w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos02_260-1-250x157.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos02_260-1-120x75.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 684px) 100vw, 684px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">Rhainer Guillermo Ferreira\/UFSCAR<\/span><\/a> Una red de canales, los vasos&#8230;<span class=\"media-credits\">Rhainer Guillermo Ferreira\/UFSCAR<\/span><\/p><\/div><\/p>\n<p>La lib\u00e9lula de la especie <em>Zenithoptera lanei<\/em>, que habita en el Cerrado, la sabana brasile\u00f1a, y se la conoce como <em>morpho<\/em>, por su semejanza con un g\u00e9nero de mariposas as\u00ed llamadas, predominantemente azules, podr\u00eda ser el primer caso de un insecto adulto cuyas alas est\u00e1n constituidas por tejido vivo, y no muerto, como se cre\u00eda hasta ahora.<\/p>\n<p>El bi\u00f3logo Rhainer Guillermo Ferreira, docente de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), identific\u00f3 con base en im\u00e1genes tomadas por microscop\u00eda electr\u00f3nica una red de canales \u2013las tr\u00e1queas \u2013 entre las membranas de las alas de una coloraci\u00f3n azul intensa de esa especie.<\/p>\n<p><div id=\"attachment_283784\" style=\"max-width: 1042px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos04_260-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-283784 size-full\" src=\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos04_260-1.jpg\" alt=\"\" width=\"1032\" height=\"740\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos04_260-1.jpg 1032w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos04_260-1-250x179.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos04_260-1-700x502.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/044_Insetos04_260-1-120x86.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 1032px) 100vw, 1032px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">Ana Cotta\/Wikimedia<\/span><\/a> &#8230;contribuye para lograr el tono azul de las alas de la <em>Zenithoptera lanei<\/em><span class=\"media-credits\">Ana Cotta\/Wikimedia<\/span><\/p><\/div><\/p>\n<p>Tal como lo describe en un art\u00edculo que public\u00f3 en septiembre de 2017 en la revista <em>Biology Letters<\/em>, dichos vasos tienen un di\u00e1metro que var\u00eda entre 3 y 200 nan\u00f3metros y abastecer\u00edan de ox\u00edgeno a las c\u00e9lulas que producen una cera espesa que recubre las alas. Seg\u00fan Ferreira, la cera reflejar\u00eda la radiaci\u00f3n ultravioleta, algo que simult\u00e1neamente acent\u00faa el color azul de las alas y protege al insecto contra el exceso de luz solar. \u201cUna de las se\u00f1ales que indican que las c\u00e9lulas de las alas est\u00e1n vivas es que ese azul pierde r\u00e1pidamente su brillo una vez que la lib\u00e9lula muere\u201d, dice.<\/p>\n<p>La red de tr\u00e1queas tambi\u00e9n contribuir\u00eda al sost\u00e9n de las alas y en el control de la temperatura de estos insectos. \u201cPor ahora, esta especie es la \u00fanica en la que se ha detectado este tipo de estructura\u201d, afirma. \u201cExaminamos a otras 40 especies de lib\u00e9lulas y no hallamos nada parecido\u201d.<\/div>\n<p class=\"bibliografia separador-bibliografia\"><strong>Proyectos<\/strong><br \/>\n<strong>1.<\/strong> An\u00e1lisis de los mecanismos ex\u00f3genos y end\u00f3genos que influyen en la variabilidad de los hidrocarburos cuticulares en insectos sociales neotropicales (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/92330\/avaliacao-dos-mecanismos-exogenos-e-endogenos-que-influenciam-a-variabilidade-dos-hidrocarbonetos-cu\/?q=15\/25301-9\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n\u00ba 15\/25301-9<\/a>); <strong>Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; <strong>Investigador responsable<\/strong> F\u00e1bio Santos do Nascimento; <strong>Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 191.870,92.<br \/>\n<strong>2.<\/strong> Metabolismo y distribuci\u00f3n de xenobi\u00f3ticos naturales y sint\u00e9ticos: De la comprensi\u00f3n de los procesos reactivos a la generaci\u00f3n de im\u00e1genes de tejidos (<a href=\"https:\/\/bv.fapesp.br\/pt\/auxilios\/90533\/metabolismo-e-distribuicao-de-xenobioticos-naturais-e-sinteticos-da-compreensao-dos-processos-reaci\/?q=14\/50265-3\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n\u00ba 14\/50265-3<\/a>); <strong>Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; <strong>Investigador responsable<\/strong> Norberto Peporine Lopes; <strong>Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.137.805,87.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"En el interior de las colonias, las abejas y las hormigas se reconocen y se organizan mediante compuestos que recubren sus cuerpos","protected":false},"author":17,"featured_media":283776,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[278,280,328],"coauthors":[5968],"class_list":["post-283767","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es","tag-bioquimica-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/283767","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=283767"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/283767\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":283792,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/283767\/revisions\/283792"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/283776"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=283767"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=283767"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=283767"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=283767"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}