Más que volar: el inesperado hallazgo que realizaron científicos del Instituto Max Planck en las alas de las polillas

Un estudio identificó que las alas de ciertas polillas pueden detectar compuestos químicos en el aire, un hallazgo que apunta a la existencia de un sistema sensorial que no había sido descrito hasta ahora en estos insectos.

Según la publicación de Journal of Experimental Biology, la investigación se centró en la polilla esfinge del tabaco y analizó la respuesta de sus extremidades alares ante distintos olores vinculados con plantas de la familia de las solanáceas, como el tabaco, el tomate y la papa.

De acuerdo con Earth.com, el trabajo fue realizado por Ahmed Reda Ismaieel junto con Regina Stieber, Bill Hansson y Sonja Bisch-Knaden en el Instituto Max Planck de Ecología Química, en Jena, Alemania.

Las mediciones se hicieron en alas separadas del cuerpo, por lo que el estudio no comprobó qué hace una polilla en vuelo con esa señal.

Una respuesta limitada a compuestos específicos

La investigación partió de un antecedente previo; en 2022 ya se habían detectado genes de receptores del gusto y del olfato en alas de esta especie. Aun así, la presencia de esas proteínas no alcanzaba para confirmar una función olfativa.

Para que pueda captar moléculas transportadas por el aire, necesita estructuras físicas aptas para esa tarea. Con ese objetivo, el equipo retiró las escamas, recortó bordes de las alas, aplicó una capa de oro y examinó las muestras con un microscopio electrónico de barrido.

Allí encontró 2 tipos de pelos alternados en los bordes. Uno de ellos era fino, con estrías, terminación afilada y sin poros visibles, mientras que el otro era más corto, de extremo redondeado y con superficie punteada, además de presentar un poro debajo del extremo y otros en la pared lateral.

Earth.com detalló que los poros laterales suelen estar vinculados con la detección de olores en insectos, mientras que un solo poro cerca de la punta se asocia con la función gustativa por contacto.

Cada pelo de punta redondeada, además, se insertaba en una cavidad elevada, una disposición que coincide con la de sensores táctiles. En una polilla de seda, un pelo de ese tipo permite captar vibraciones y contribuye a estabilizar el movimiento al volar.

Genes activos y dudas sobre el receptor exacto

En las alas posteriores de 5 machos y 5 hembras, el recuento promedio osciló entre 21 y 32 pelos por borde. En el ala posterior, las hembras presentaron un promedio de 28, frente a 21 en los machos, la única diferencia clara entre sexos observada en ese conteo.

Para medir la respuesta a olores, una fue colocada entre 2 electrodos en una corriente constante de aire filtrado y un tubo de vidrio liberó una descarga de olor de 200 milisegundos a una distancia de 1 a 2 centímetros.

Ismaieel probó 13 sustancias químicas individuales en 6 u 8 alas de cada sexo, además de aire procedente de flores y hojas de datura y una planta de tabaco en flor. Solo la pirrolidina y la piperidina activaron una respuesta; ese patrón sugiere que el sistema sensorial estaría ajustado a reconocer sustancias muy determinadas.

El equipo también analizó la actividad genética en los bordes de las estructuras alares de polillas vírgenes de 3 días de vida; allí detectó 15 genes receptores activos que están vinculados con la capacidad de captar las señales químicas.

11 de esos 15 genes pertenecían a la familia de los receptores de olores. Sin embargo, les faltaba otro gen necesario para que estos pudieran funcionar; por eso es poco probable que sean los encargados de detectar esas aminas, es decir, sustancias químicas que contienen nitrógeno.

La hipótesis de sensores distribuidos

Otras 2 secuencias genéticas pertenecían a una segunda familia de receptores: uno produce una proteína asociada con la detección de aminas en la mosca de la fruta, mientras que el otro integra un grupo conocido solo en mariposas y polillas, cuya función habitual todavía no fue establecida.

También aparecieron 2 genes de receptores del gusto, entre ellos uno vinculado al sabor amargo, y fue el que apareció con mayor frecuencia.

El estudio sumó un dato adicional: como los pelos con poros estaban en los bordes, recortar esa zona debía eliminar la respuesta si esos sensores eran los únicos responsables. Sin embargo, no ocurrió, ya que las alas siguieron reaccionando del mismo modo en ambos sexos.

La búsqueda de sensores

“Esto sugiere que la polilla tiene pelos sensoriales especiales en toda la superficie de las alas, no solo a lo largo de los bordes, que pueden oler esos compuestos”, afirmó Sonja Bisch-Knaden.

Nadie logró identificar esas cerdas en la zona externa de estas extremidades donde permanecen bajo escamas, ya que una escama tiene una longitud aproximadamente 2 veces mayor que la de un pelo de punta redondeada, lo que complica que puedan ser detectados.

Por ejemplo, las langostas migratorias, cuyas estructuras alares no tienen escamas, sí presentan pelos sensibles a compuestos químicos en la superficie.

El equipo propuso además que una polilla suspendida frente a una hoja podría rasparla con las espinas de sus patas y liberar así las 2 aminas detectadas por las alas, aunque esa hipótesis no fue sometida a prueba.

El mismo laboratorio informó el año pasado que estas polillas también pueden detectar olores con órganos de limpieza ubicados en las patas delanteras.