Las potentes antenas que permiten a las polillas hallar a sus parejas

Una polilla hembra posada sobre un arco de fútbol podría atraer a un macho ubicado en el otro extremo de la cancha.

Y aún si ella cambiara su aroma característico, el potencial candidato podría hallarla gracias a la mutación en un único gen de su antena, según un nuevo estudio.

Investigadores de la Universidad Estatal de Montana, en Estados Unidos, identificaron este gen que se adapta a cualquier cambio ínfimo en las sustancias químicas liberadas por la hembra para atraer a su pareja.

Comprender la genética detrás de la comunicación entre polilas podría tener importantes consecuencias económicas, según Kevin Wanner, autor principal del estudio.

Los científicos podrían ayudar a controlar plagas agrícolas, diseñando nuevos “aromas” que imposibiliten a las polillas macho encontrar hembras de su misma especie.

El llamado taladro del maíz europeo, Ostrinia nubilalis, por ejemplo, es una de las especies más dañinas para estos cultivos. Las orugas de esta polillas dañan las mazorcas y los tallos del maíz, haciendo túneles dentro de ellos para alimentarse.

Se estima que las pérdidas y la lucha por controlar la plaga alcanzan un costo superior a US$ 1.000 millones cada año.

Aromas

Los científicos han estudiado la comunicación entre las polillas machos y hembras durante más de un siglo e identificaron las primeras feromonas hace 50 años.

Células sensoriales en las potentes antenas del macho pueden detectar las feromonas de la hembra. Foto: Universidad Estatal de Montana

Pero aún existen muchos interrogantes sobre los mecanismos a nivel molecular que hacen posible la comunicación entre individuos de una misma especie, explicó Wanner. Algunas polillas de especies diferentes son tan similares que los investigadores sólo pueden distinguirlas analizando la composición química de las sustancias que emiten.

Las feromonas son combinaciones o mezclas de diferentes aromas que las hembras liberan para atraer a los machos de su misma especie durante el período de apareamiento. Si los porcentajes o las sustancias mismas cambian durante la evolución de una especie nueva, el macho debe adaptarse o no logrará encontrar pareja. Cómo se consigue consiguen esta adaptación había sido un misterio durante mucho tiempo.

Las hembras emiten solo nanogramos (billonésimas de un gramo) de estas sustancias desde una glándula en la punta de su abdomen. La cantidad es demasiado pequeña para ser percibida por un ser humano, pero una polilla macho puede detectarla con las células sensoriales de su antena a una distancia de 10 metros.

Instrumento clave

Jean Allen, caoutora del estudio, comenzó la investigación con ejemplares del taladro del maíz criados en colonias en los laboratorios de la Universidad de Cornell. Allen extrajo material genético de las antenas de los machos para encontrar los genes receptores responsables de detectar las feromonas femeninas.

Los científicos utilizaron un instrumento Opus Xpress para analizar diversos receptores y más de 40 posibles mutaciones de aminoácidos hasta hallar la responsable de la adaptación a los cambios en las feromonas.

Wanner señala que el instrumento Opus Xpress fue fundamental para el descubrimiento. El instrumento es utilizado generalmente en farmacología e investigaciones médicas, para estudiar cómo interactúan diferentes medicamentos con sus respectivos receptores.

“Sin este instrumento no hubiéramos podido identificar la mutación específica en el gen receptor que hace posible la adaptación a nuevas estructuras en las feromonas”, señaló Wanner.

El estudio fue publicado en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.

bbc.co.uk