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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

La coleccionista de exoesqueletos.

Oruga coleccionista de exoesqueletos - Quilo de Ciencia podcast - CienciaEs.com

La ciencia, además de suministrarnos dosis de esperanza en un mundo mejor casi cotidianas, también nos ofrece su panoplia de hallazgos sobre la vida y el universo que suelen ser agradablemente sorprendentes. Para empezar el verano, me ha parecido adecuado tratar hoy de uno de esos descubrimientos inesperados, verdaderamente asombroso, que ilumina, además, el proceso de evolución de las especies, gracias al cual existimos.

El descubrimiento al que me refiero se ha producido en Hawái, y se trata de una nueva especie de insecto, un lepidóptero, para ser exactos, es decir, un orden de insectos al que pertenecen las mariposas y las polillas. Son varias las razones que explican que el descubrimiento se haya realizado en Hawái. En primer lugar, las islas hawaianas constituyen un área aislada del resto del planeta, antigua de millones de años, que ha permitido la evolución o la colonización desde otros continentes de extraordinarios insectos. Entre estos, podemos citar la curiosa araña escupidora marrón, originaria de América Central y del Sur, que no fabrica telas de araña, sino solo hilos de araña, ya que atrapa a sus presas lanzándoles hebras de seda adhesiva, en zigzag, impregnadas de veneno, para lo que sin duda hace falta cierta vista y puntería.

Hawái también cuenta con una especie de libélula cuyas larvas son terrestres, no acuáticas, como sucede en las otras especies de estos insectos. Otra especie de insecto hawaiano fascinante es la oruga cazadora de caracoles, la cual es la larva de una especie de polilla. Para alimentarse, la oruga identifica a un caracol, lo ata con seda alrededor de su caparazón para que no se mueva, y una vez inmovilizado, se introduce por la apertura del cascarón y se come al caracol crudo. No creo a otro ser vivo capaz de hacer algo similar, ni siquiera si este es francés.

Seres extraordinarios

Otros insectos extraordinarios son las orugas carnívoras, larvas de unas interesantes polillas con formas geométricas en las alas, que son llamadas, por ello, las polillas geómetras. Estas orugas, de forma alargada como la de un pequeño palo, esperan, adheridas a un tallo o a una hoja de una planta, a que un incauto insecto se acerque a una distancia imprudente y acabe por revelar su presencia. Con un rápido movimiento, el cuerpo de la oruga se dobla para atrapar al insecto gracias a los apéndices puntiagudos que tiene alrededor de la boca. Inmovilizado por esos apéndices, la oruga comienza su festín ingiriendo al nutritivo insecto. Algo menos del 0,13 % del alrededor de doscientas mil especies de orugas conocidas son carnívoras.

Como vemos, los entomólogos no parecen aburrirse demasiado en Hawái. Esa es, como decía, una de las razones por las que el descubrimiento del nuevo lepidóptero se ha realizado en esas islas. Otra razón muy importante, es que, como tantas zonas en el planeta, Hawái está perdiendo biodiversidad a pasos de siete leguas. Hawái es la capital de las extinciones del mundo. Así califican a estas islas los autores del descubrimiento. Se hace, por ello, imperioso descubrir todas las especies que habitan esas islas antes de que se extingan.

Viviendo en la cuerda floja con la máxima elegancia

Los autores, entomólogos experimentados que, no muy sorprendentemente, trabajan en la Universidad de Hawái, se ponen pues a la tarea de investigar sus islas con mayor profundidad, y se topan con una nueva especie de extraña y extraordinaria polilla, cuyas orugas son más extrañas todavía, ya que viven sobre la tela de una araña, aunque no sobre telas extendidas, sino sobre las que algunas arañas fabrican en oquedades de troncos muertos, o de las rocas. Sí, estas orugas viven en cierto modo como el elefante de esa conocida canción infantil, que se balanceaba sobre la tela de una araña. En este caso, la vida de la oruga se balancea literalmente sobre esa tela, ya que se ve continuamente amenazada por la araña, que podría convertirla en su siguiente tentempié o, mejor dicho, “tentenpata”, pero debe vivir sobre la cuerda floja porque la oruga también necesita de los restos de los insectos atrapados por la araña para alimentarse de ellos, crecer y convertirse en esa extraña polilla adulta que mencionaba antes.

Estarás de acuerdo conmigo en que la vida de esa oruga es más peligrosa que la de Tom Cruise en cualquiera de sus múltiples misiones imposibles. Es claro que la oruga necesita algún tipo de protección para evitar que, tarde o temprano, la araña acabe por encontrarla en algún rincón de su tela, y se la coma.

A lo largo del proceso de evolución, la oruga no ha encontrado mejor estrategia que la de engañar a la araña haciéndose pasar por un insecto muerto. Para ello, la oruga se disfraza con múltiples restos de partes indigeribles de caparazones de insectos que encuentra en la tela de araña. Estos restos son adheridos con seda al cuerpo de la oruga, que adquiere así el aspecto de un collage de fragmentos de diversos insectos: patas y cabezas de hormigas, alas y patas de mosca y cabezas de pequeños escarabajos son acarreadas por la oruga en su periplo de búsqueda en la telaraña de restos frescos de insectos que la araña ha abandonado.

No vayamos a creer que la oruga se viste de cualquier manera. No resultaría elegante ni digno, para una aspirante a mariposa, aunque sea solo una polilla, pero, sobre todo, resultaría peligroso. La oruga debe disfrazarse correctamente y con clase para no dar ninguna oportunidad a la araña de identificarla. Por eso, cada resto de exoesqueleto de insecto con el que la oruga se encuentra en la telaraña, pero que no puede ingerir, es cuidadosamente medido, para lo cual la oruga le da varias vueltas con sus mandíbulas, con lo que parece estimar su talla y, si esta resulta demasiado grande, es recortado con varios mordiscos hasta dejarlo a su gusto, tras lo cual lo adhiere a una parte de su cuerpo con seda. La oruga se viste de Prada.

Además, la oruga es conocedora de la importancia que reviste revestirse adecuadamente. Si en el laboratorio se le niega el acceso a restos de insectos, no por ello elige otro tipo de materiales para camuflarse. Las orugas de esta especie saben que otros materiales no les van a proteger, desechan los que no son exoesqueletos de insectos y siguen buscando, esperando encontrarlos pronto, antes de que la araña las encuentre a ellas.

Negro futuro

Sin embargo, no vayamos a creer que esta astuta oruga come solo carroña entomológica. No. Los investigadores han comprobado que, si tiene ocasión, ella misma caza insectos que se mueven lentamente, y enfrentada a otra oruga de su misma especie, puede convertirse en caníbal y comérsela. Este comportamiento es probablemente el que explica que normalmente solo se encuentre una oruga por telaraña, ya que una segunda oruga habría sido muerta e ingerida por la primera. La lucha por la supervivencia es siempre feroz.

Aunque esta oruga coleccionista se ha encontrado habitando las telarañas de cuatro especies de araña, que además no son nativas de Hawái, lo que sugiere una alta capacidad adaptativa, es una especie muy rara y difícil de encontrar. Los investigadores apuntan que en sus búsquedas solo han logrado identificar a sesenta y dos individuos, los cuales solo parecen habitan un área de unos quince kilómetros cuadrados en una sola de las islas del archipiélago hawaiano.

Desde el punto de vista de su clasificación entomológica, la coleccionista de exoesqueletos pertenece al género Hyposmocoma, aparecido hace catorce millones de años. Este género cuenta con alrededor de trescientas cincuenta especies. Sin embargo, la coleccionista de exoesqueletos pertenece a un linaje separado del resto, y carece de especies relacionadas con ella.

No obstate, el futuro de esta extraordinaria especie no es incierto, en mi opinión, porque es cierto y seguro que acabará extinguida, como tantas otras. Aunque la coleccionista de exoesqueletos ha sido capaz de adaptarse a convivir en difíciles términos con varias especies de arañas introducidas en Hawái desde otras partes del mundo, solo parece contar con muy escasos ejemplares y su hábitat está limitado a un área en una parte de una montaña en una sola de las islas de Hawái. Muchos factores amenazan su supervivencia, que además de los insecticidas, incluyen a hormigas predadoras y avispas parásitas que han invadido las islas.

¿Evolución?: ¡Posible!

La evolución de orugas carnívoras a partir de las herbívoras puede parecer un hecho improbable, pero puede no serlo tanto. El primer paso podría haber sido que algunas orugas comenzaran a ingerir ocasionalmente restos animales disponibles, simplemente impulsadas por el hambre o la escasez temporal de vegetación, desarrollando así un comportamiento oportunista. Esto sería seleccionado inicialmente como una flexibilidad comportamental favorable para la supervivencia de esas orugas. Alternativamente, una competencia elevada por recursos vegetales podría haber sido un factor selectivo clave en la transición. Esto podría haber motivado inicialmente a las orugas a buscar fuentes alternativas de alimento (cadáveres de insectos, por ejemplo). Por tanto, una presión ecológica fuerte (alta competencia o herbívoros más eficientes) podría haber iniciado esta transición evolutiva.
Una vez dados esos primeros pasos, otros han podido suceder para consolidar la transición evolutiva. Por ejemplo, se podrían haber producido en las orugas descritas antes mutaciones en enzimas digestivas de proteínas, carbohidratos etc., que las harían más eficaces para digerir tejidos animales. Esto puede ser posibilitado por el hecho de que las enzimas poseen un rango de reacciones químicas que pueden catalizar mejor o peor, es decir, las mutaciones pueden conseguir que una reacción química que antes era muy poco catalizada por el enzima nativo pueda ser mucho mejor catalizada por el enzima mutante. Por ejemplo, un enzima que cataliza con dificultad la ruptura de un cierto tipo de enlace químico entre carbohidratos, tal vez si muta una, dos o tres veces pueda catalizarla mucho mejor y permitir su digestión.

Considero, además, que, desde el punto de vista nutritivo, debe ser más sencillo evolucionar de herbívoro a carnívoro que viceversa, puesto que los tejidos animales suelen ser más digeribles que los de las plantas. Así, desde el punto de vista de la digestibilidad de alimentos, una oruga herbívora podría convertirse en carnívora con cierta facilidad. Sin embargo, el factor limitante para que esa evolución progrese es la disponibilidad de los alimentos de origen animal, y solo las especies capaces de alimentarse de sus restos, allá donde estos sean abundantes, de desarrollar estrategias para acceder a fuentes copiosas de restos animales, como hace la coleccionista de exoesqueletos, o para capturar animales, como las orugas cazadoras de Hawái, podrían finalmente haber consolidado la transición evolutiva de herbívoro a carnívoro.

Sea como sea, la evolución de las especies es siempre un proceso que depende del azar de las mutaciones y de que estas se produzcan en un entorno favorable a las mismas, en el que puedan ser seleccionadas, en lugar de eliminadas. Una mutación que favorezca la digestibilidad de tejidos animales, en un entorno donde estos sean muy difíciles de conseguir para las orugas mutantes, será eliminada, y no seleccionada. Esas orugas morirán, al no poder digerir bien los tejidos vegetales y al no poder conseguir nutrientes animales. Las orugas de su especie seguirán siendo herbívoras.

Referencia: Rubinoff et al., Science 388, 428–430 (2025). 25 April 2025. https://doi.org/10.1126/science.ads4243

26 de junio de 2025

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