Tecnología en el mundo animal: las mariposas como sensor supersensible de olores y sabores



Quien sea capaz de sentir cien moléculas de materia en un metro cúbico de aire, es una mariposa. La



naturaleza es una ingeniera muy ingeniosa y hábil. Cada ser vivo es único y sorprendente. Una de esas criaturas es una mariposa. Algunas especies de mariposas son órganos ideales del sentido químico, porque su sentido del olfato y del gusto, si no es perfecto, se acerca a este.



¿Por qué se consideran los olores y los sabores en el mismo artículo? El caso es que ambos sentidos se basan en quimiorreceptores. Solo el sentido del olfato es una determinación de la presencia de ciertas sustancias en el aire, y el sabor es el mismo, solo que en un ambiente húmedo. En las mariposas, el sentido del olfato funciona gracias a las antenas y el gusto gracias a los órganos bucales.



Empecemos por el olfato



En la mayoría de los insectos, la llamada sensilla olfativa es responsable del sentido del olfato. Su forma suele ser cónica. Las sensillas se encuentran, como se mencionó anteriormente, en las antenas. Cuanto más grande es la sensilla, más sensible es el insecto a los olores.



Por ejemplo, las abejas tienen alrededor de 6.000 sensillas en sus antenas. Otros insectos pueden tener más. En algunas especies de mariposas, el número de sensillas en una antena alcanza varios miles. Y en una especie como Antheraea polirhemus, el número de sensilla supera los 60.000.





Micrografía electrónica de una porción de las antenas del gusano del maíz (Helicoverpa zea Boddie) con sensilla tricoide (según Lee y Baker, 2008). Fuente



Sensilla están asociados con grupos especializados de neuronas. Hay varias docenas de ellos en cada grupo. Las sensillas son porosas, actúan como trampas de moléculas químicas. Aquellos, al ingresar a los poros, interactúan con los procesos de las neuronas, que, a su vez, envían una señal eléctrica al sistema nervioso. Ésta es la definición de olfato.





( Gullan, Cranston, 2005):

1 — ; 2 — ; 3 — ; 4 — , ; 5 — ; 6 — ; 7 — ; 8 — ; 9 — ; 10 — ; 11 — ; 12 — ; 13 — ; 14 — .




Mucha gente sabe que las mariposas macho, especialmente las nocturnas, tienen antenas de peine y sienten la presencia de una hembra durante muchos kilómetros. Todo gracias a la enorme cantidad de sensilla. Las hembras emiten feromonas y los machos las atrapan y acuden a la fuente. En consecuencia, la herencia la pueden dejar quienes tienen el sentido del olfato más sensible (bueno, o quien, por una feliz coincidencia, fue el más cercano de todos, lo cual también es lógico).



Los entomólogos han experimentado repetidamente con Saturnias. Entonces, liberadas por la ventana de un tren en movimiento a diferentes intervalos, las mariposas macho pudieron regresar a la hembra, que estaba a una distancia de hasta 12 km de ellas. Los machos fueron marcados y alrededor del 26% de ellos pudieron encontrar el objeto de su adoración a una distancia de 11 km.





Se sabe que las mariposas macho son capaces de capturar moléculas de feromonas femeninas, estando a 3-6 km de distancia de ellas. Una especie como la pera saturnia (ojo de pavo real de pera) es capaz de realizar hazañas de género aún más impresionantes, al sentir la presencia de una hembra a 10 km de distancia. Actualmente, la pera saturnia ocupa el primer lugar en la lista de "detectores de olores vivos" entre los insectos. Los machos de gusanos de seda necesitan 100 moléculas de feromonas por 1 m 3 para encontrar una hembra.



Otros insectos, por supuesto, también huelen. Entonces, los artrópodos herbívoros determinan las plantas que les convienen solo por su olor. A veces puede parecer que un insecto de este tipo simplemente está deambulando en busca de comida, pero no es así: va hacia su objetivo, aunque no en línea recta.





Los carroñeros, moscas, mosquitos y otros insectos que nos deleitan determinan su alimento por el olor. Se sabe desde hace mucho tiempo que la mayoría de los insectos sociales también identifican a los "amigos" por el olor. Si un extraterrestre de la misma especie entra accidentalmente en la colonia, es expulsado o asesinado. Bueno, qué, huele mal.



¿Y el gusto?



Aquí también todo está en orden: los insectos son detectores casi ideales para la presencia de una variedad de sustancias químicas en líquidos y sólidos. Además, sus órganos del gusto se encuentran en los órganos bucales, en las antenas, en las patas delanteras (hola a las mismas mariposas) o incluso en el ovipositor. Es cierto que en el último caso no se trata realmente del sabor, sino de las características químicas del sustrato en el que se depositarán los huevos.



En cuanto a las mariposas, cuando tocan la sustancia dulce con sus patas delanteras, su probóscide reacciona inmediatamente. Por cierto, los pies de las mariposas sienten concentraciones de sustancias mucho más bajas que los humanos: son aproximadamente 2000 veces más sensibles. Los científicos han determinado que los representantes de los lepidópteros pueden distinguir diferentes sustancias entre sí, incluidas soluciones muy débiles de quinina, sacarosa, etc.



En el corazón de los detectores de sabor están todos los mismos sensilla, la naturaleza ha decidido no reinventar la rueda. Solo en este caso, la sensilla tiene paredes gruesas y en la base de cada una no hay varias decenas, sino 3-5 neuronas. En casos raros, su número llega a 50, esto es en algunas especies catadoras. El principio de funcionamiento es el mismo aquí: a través de los poros, la sustancia química penetra hasta la parte superior de la neurona e interactúa con ella.





Curiosamente, en muchos casos, las neuronas ubicadas en la base de la sensilla gustativa están altamente especializadas. Un ejemplo es la mosca Phormiaregina, en la que los grupos de neuronas constan de solo tres elementos. Pero, por otro lado, una neurona, táctil, la segunda, determina el sabor dulce, la tercera, salado. Todo lo que necesita una mosca es comida dulce, por lo que no necesita definir más sabores.





Pero en otros insectos, por ejemplo, las abejas, las neuronas son más funcionales. Pueden definir todos los gustos: dulce y salado, ácido o amargo. La sensibilidad de la mayoría de los insectos al gusto es aproximadamente igual o ligeramente mayor o menor que la de los humanos. Todas las mismas mariposas se han distinguido aquí.



¿Es aquí donde terminan los superpoderes de las mariposas?



No, todavía pueden distinguir la radiación infrarroja y escuchar ultrasonidos. En cuanto a la primera habilidad, les da la posibilidad de encontrar flores en completa oscuridad o identificar una pareja.



Pero el ultrasonido es una herramienta evolutiva forzada. La "ecosonda ultrasónica" permite que las mariposas eviten los murciélagos y escuchen los sonidos que hacen. Además, algunas mariposas usan la ecolocalización de alguna manera para orientarse en el espacio. Por lo que se puede entender, no emiten ultrasonidos, sino que son guiados por sonidos reflejados. Esta habilidad les permite evitar obstáculos.








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