Relato de una investigación realizada en España
Para criadores de mariposas este tipo de experiencias, como las del Atlas furtivo que vimos la clase anterior, no es nada inusual. Casi todos ellos han experimentado alguna vez lo que ocurre cuando la hembra de una especie local de mariposa nocturna sale del capullo. Pronto aparecen en la ventana, aunque esté cerrada, los machos, primero unos pocos y luego en número cada vez mayor.
¿Cómo han descubierto los machos la existencia de la hembra? ¿Quién les ha mostrado el camino hacia ella?
Estas preguntas han ocupado durante muchos decenios a un gran número de científicos. En este texto se va a desarrollar paso a paso el proceso por el cual la biología soluciona este problema y contesta experimentalmente estas preguntas. Cabe aclarar que, todo experimento en el que participen animales obliga a reflexionar en primer lugar sobre tales animales. Deben poderse criar fácilmente y en gran número y no tienen que presentar grandes exigencias en cuanto a clima y alimentación.
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| Hembra en la puesta de huevos |
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| Oruga |
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| Crisálida o Pupa |
Lo especialmente ventajoso respecto al mantenimiento de las orugas, de esta especie, es que no tiene ningún tipo de pretensiones en cuanto a la alimentación. Tanto comen césped, junco y hierbas como hojas de árboles caducifolios y coníferas. Las orugas, ya crecidas, se transforman en crisálidas entre julio y agosto -verano en el Hemisferio Norte-, después de varias mudas; eligen para ellos, las ramas en forma de horquilla o las cortezas desprendidas, pero también lo hacen en los ángulos de los insectarios. El tiempo que pasan como crisálidas es breve y media hora después de haber salido del capullo la mariposa ya está en condiciones para aparearse. De acuerdo con estudios que se consultaron, los cuales se hicieron para evaluar el efecto de la temperatura en el desarrollo de Lymantria dispar, se observó, que la tasa de desarrollo larval aumentó con la temperatura, hasta que alcanzó un óptimo 29°C. Así mismo, las larvas experimentaron problemas durante el proceso de muda a la temperatura más alta (30°C) y más baja (10°C) evaluadas. A 30°C, se redujo significativamente la fecundidad y fertilidad de las hembras. Lo anterior, sugiere que el desarrollo y sobrevivencia de la mariposa, puede ser limitada por las temperaturas extremas.
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| El ciclo biológico de Lymantria dispar es
univoltino, es decir, presenta una única generación al año. Comprende cuatro etapas: huevo, larva, pupa y adulto. |
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| Distribución a nivel mundial de Lymantria dispar (CAB International, 2018; EPPO, 2017). |
Con todas estas características, es relativamente abundante, se puede criar fácilmente y no necesita cuidados especiales, la lagarta peluda es un animal adecuado para experimentar con él. Pero volvamos ahora a la pregunta del principio: ¿A qué distancia son capaces de encontrar las lagartas peludas macho a las hembras recién salidas del capullo? ¿Qué es lo que los guía? ¿Cómo encuentran a las hembras?
La cuestión de la distancia se puede aclarar con un experimento de expedición, es decir, un trabajo para investigar la capacidad de un animal de regresar al punto de partida de un terreno desconocido para él. Para ello necesitamos un gran número de machos y algunas hembras recién salidas del capullo. En primer lugar, tenemos que marcar los machos. Puesto que las manchas de colores, el procedimiento habitual a la hora de marcar insectos, no se quedan fijadas en las alas escamosas, lo que hacemos es efectuar con una tijera minúsculas muescas en el borde de las alas traseras, una pequeña operación indolora para la mariposa. Mediante el número y la posición de las muescas en el borde del ala y las posibles combinaciones entre ala derecha e izquierda, se pueden diferenciar un gran número de animales para el experimento. Entonces se colocan los insectarios con las hembras recién salidas de la crisálida en el jardín o balcón o en una mesa al lado de una ventana abierta. Los machos son clasificados en diferentes insectarios según la marca que se haya hecho y se cargan en el vehículo. El experimento empieza tan pronto como oscurece. Cuando se ha recorrido aproximadamente medio kilómetro se sueltan los primeros 20 machos, marcados del lado derecho. Se deben anotar lo más exactamente posible la hora en que son soltados, el número de ellos, la marca que llevan y la dirección del viento. El viaje prosigue. Quinientos metros después tiene lugar la segunda suelta, 20 machos marcados del lado izquierdo. A distancias regulares de dos, tres, cuatro kilómetros se sueltan cada vez veinte machos. Para todos ellos la dirección del viento es la misma: procedente del lugar en que están las hembras.
Ahora hay que volver lo más rápido posible al lugar donde están las hembras y observar qué ocurre allí en las horas siguientes.
Poco tiempo después de nuestro regreso llegan las primeras lagartas peludas macho. Están marcadas en el lado derecho. Zumbando las alas se instalan sobre el criadero de donde están las hembras. Pronto llegan las siguientes, algunas de las marcadas en el lado izquierdo. Después de unas horas se puede interrumpir el experimento: ¡Han vuelto machos marcados de todos los lugares en que se los saltó, incluidos los que tuvieron que recorrer cuatro kilómetros de distancia! Sin embargo, hay una parte de ellos que no regresan, especulando la causa de esas mariposas faltantes, podríamos decir, que quizás han encontrado por el camino otras lagartas peludas hembra o han caído víctimas de un enemigo.
Es buen momento para pasar en limpio lo trabajado, hasta ahora, en este proyecto de investigación:
1- Dibuje a las mariposas Lagarta Peluda macho y hembra2- Dibuje cómo marcaron a los machos en la experiencia arriba relatada3- ¿Por qué eligieron hacer esta experiencia a la noche?4- Dibuje una flecha que representará la dirección del viento, ubique a los machos y las hembras teniendo en cuenta esa referencia.
5- ¿Por qué se tiene en cuenta la dirección del viento?
6- ¿Cuál fue el resultado de la experiencia?
7- ¿Cuál fue la conclusión a la que llegaron con el resultado obtenido?
Al realizar otros experimentos de este tipo con distancias considerablemente mayores se ha comprobado que las lagartas peludas macho encuentran a las hembras recién salidas del capullo… ¡Incluso a dieciséis kilómetros de distancia! Al principio se queda uno estupefacto ante esta capacidad de vuelo y de orientación y se pregunta: ¿Cómo puede un animal encontrar a su congénere en mitad de la noche y a distancias considerables? La casualidad queda excluida por las marcas y por el elevado número de los que vuelven. ¿Es posible que las mariposas nocturnas vean, oigan o huelan a las hembras a esa distancia? ¿Qué órganos sensoriales son, pues, los que toman parte en el vuelo de búsqueda?
Para averiguarlo, en los experimentos que relatamos a continuación, utilizaremos de uno en uno los órganos sensoriales de las lagartas peludas macho. Empezaremos con el sentido de la vista, aunque en realidad lo podríamos excluir del experimento con casi completa seguridad, pues en la oscuridad de la noche pierda ya a priori todas sus posibilidades. En primer lugar, se cubren los ojos de algunas lagartas peludas macho con manchas con tinta que fácilmente se podrán eliminar después del experimento. Luego cargan los animales en un vehículo y se los vuelven a soltar a distintas distancias. El resultado sigue siendo el mismo. Los machos “ciegos” también encuentran el camino que conduce a las hembras. Con esto queda eliminado el sentido de la vista como determinante de la orientación hacia la hembra, lo que ya habíamos sospechado desde el principio.
Para ayudar a entender todo el proceso de investigación, ahora analizaremos esta segunda experiencia:
8- Dibuje a las mariposas Lagarta Peluda macho preparadas para la experiencia9- ¿Por qué aclararon que la pintura es lavable?10- ¿Qué sentido pusieron a prueba?
a- ¿Qué tipo de receptor posee ese sentido?b- ¿Qué tipo de estímulo percibe ese sentido?
11- ¿Cuál fue el resultado de la experiencia?12- ¿Cuál fue la conclusión a la que llegaron con el resultado obtenido?
El sentido del oído resulta más difícil utilizarlo porque en la lagarta peluda aún no ha sido localizado, lo que no quiere decir, ni mucho menos, que las mariposas nocturnas no puedan tener órganos auditivos en partes de su cuerpo totalmente insospechadas, por ejemplo, los saltamontes, los oídos se alojan en la tibia de las patas delanteras. Por ahora dejaremos abierta la posibilidad del oído.
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| Detalle de las antenas del macho, Antenas bipectinadas |
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| Hembra de frente donde se observan las antenas, dentadas |
En este punto de la investigación podríamos establecer una hipótesis de trabajo, una afirmación que aunque todavía no está demostrada tiene muchas probabilidades de ser válida y determina el curso que ha de seguir la investigación:
Los machos de las mariposas nocturnas, objeto de nuestra investigación, se sirven del olfato para encontrar las hembras.
Pero, el experimento de cortar por la base las antenas tiene un defecto. Los animales sometidos a este procedimiento fueron heridos y pudiera ocurrir que estas heridas hicieran desaparecer el “deseo” de acercarse a las hembras. Por lo tanto, sería aconsejable comprobar la cuestión del olfato de nuevo y esta vez en circunstancias más normales.
Volvemos a analizar, esta vez será la tercer experiencia:
13- Dibuje una mariposas Lagarta Peluda macho sin modificar y otra preparada para la experiencia14 - ¿Por qué eligieron modificar así a la mariposa macho?15- ¿Qué sentido pusieron a prueba?a- ¿Qué tipo de receptor posee ese sentido?b- ¿Qué tipo de estímulo percibe ese sentido?16- ¿Cuál fue el resultado de la experiencia?17-¿Cuál fue la conclusión a la que llegaron con el resultado obtenido?
En la nueva etapa de la investigación, ponemos una lagarta peluda hembra, recién salida del capullo, dentro de una campana de vidrio transparente impermeable al aire y otra, bajo una campana de tela metálica a través de la cual el aire puede circular libremente. Después, soltamos algunos machos por los alrededores. Todos ellos, sin excepción, se agrupan en torno a la campana de tela metálica. A la hembra que está en la campana de vidrio no le hacen el menor caso. El resultado de este experimento parece señalar de forma rotunda al sentido del olfato. Sin embargo, al estructurar la investigación no podemos excluir la posible existencia de un sentido auditivo. Por lo tanto, es necesario proseguir con los experimentos.
Son quizás estos dos últimos experimentos los que más claramente demuestran qué es lo que ocurre: las lagartas macho, al igual que otras mariposas nocturnas, son atraídas por el olor de las hembras, olor que estas producen en sus glándulas olorosas situadas en el abdomen. El órgano olfativo localizado en las antenas es lo único que guía a los machos. Los sentidos de la vista y el oído no desempeñan aquí ningún papel.
Volvemos a analizar, esta vez será las últimas dos experiencias:
18- Dibuje una mariposas Lagarta Peluda hembra sin modificar y otra preparada para la experiencia19 - ¿Por qué eligieron modificar así a la mariposa hembra?20- Dibuje el diseño de la cuarta experiencia21- ¿Cómo es la última experiencia? ¿Por qué eligieron posar a la hembra en un papel secante?22- ¿Qué sentido pusieron a prueba?a- ¿Qué tipo de receptor posee ese sentido?b- ¿Qué tipo de estímulo percibe ese sentido?23- ¿Cuál fue el resultado de la experiencia?24-¿Cuál fue la conclusión a la que llegaron con el resultado obtenido?
Cuando se investiga surgen nuevas preguntas y otro desafío para indagar, leyendo todo el relato de la experiencia realizada en España quiero saber más, por ejemplo:
¿Cómo pueden estas moléculas olorosas posibilitar un vuelo claramente dirigido a un objeto determinado?
Ese será el problema a resolver en la próxima clase.
FUENTE CONSULTADA
- Weismann (1994), Los rituales amorosos. comunicación de los animales, Un aspecto fundamental en la Salvat, Barcelona, pp 18-23
- SADER -SENESICA (2016), Ficha técnica N°65, Palomilla Gitana - Lymantria dispar, Linnaeus, 1758, disponible en https://prod.senasica.gob.mx/SIRVEF/ContenidoPublico/Fichas%20tecnicas/Ficha%20T%C3%A9cnica%20de%20Palomilla%20gitana.pdf
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