miércoles, 22 de julio de 2015

Preferencias en la hematofagia del mosquito

      



Existe un gran número de especies de mosquitos pero no todos ellos pican, principalmente los que se dedican a ello son las hembras de la familia Culicidae o culícidos, estas requieren de un aporte extra de nutrientes para poder iniciar el ciclo gonotrófico y poder realizar la puesta de huevos. Los mosquitos en general reciben su aporte energético en forma de azúcar del nectar de las plantas, con la ingesta de sangre la hembra adquiere un gran suplemento alimenticio de lípidos y, sobretodo, proteínas, las cuales son un importante material para la producción de huevos.




El hecho de que existan numerosas especies de mosquitos implica que algunas tendrán unas preferencias que otras no tienen. Aún así, existen ciertos factores comunes entre sus víctimas, diversos investigadores han determinado que el factor genético; que será determinante en procesos metabólicos, tasas metabólicas, grupo sanguíneo, etc; es el que determina la elección del mosquito en un 85% aproximadamente. Los mosquitos están habilitados para la detección de su presa mediante diferentes sistemas; entre ellos sensores de calor, sensores visuales y sensores químicos; los cuáles están compuestos de unidades sensoriales básicas llamadas sensilias y pueden hallarse en la totalidad de la superficie corporal del insecto de forma agrupada o dispersa.



Mediante estos sensores químicos reciben señales químicas volátiles, procedentes principalmente del sudor, de forma similar al olfato humano. Entre las principales señales se encuentran:

  • El grupo sanguíneo 0, esto puede ser detectado por el mosquito debido a la secreción en nuestros líquidos corporales del anticuerpo correspondiente con el grupo sanguíneo, fenómeno que se estima en un 80% de población aproximadamente.

  • La producción de dióxido de carbono y calor, se ha observado que una respiración pesada tras hacer ejercicio puede ser un atrayente para ellos, también las mujeres embarazadas suelen tener una mayor temperatura corporal y expulsan mas CO2, lo que las convierte en posibles objetivos.






  • Productos del metabolismo, segregados por glándulas apocrinas, ecrinas y sebáceas tales como Amoníaco, ácido láctico y otros ácidos carboxílicos alifáticos, dejándolos presentes en la piel y el sudor humanos. En otros animales pueden ser atraídos por el indol y el octenol.

  • La cantidad y el tipo de microbiota saprofítica, esta se encargará de modificar la estructura de los componentes “inodoros” del sudor en otros con características odoríferas detectables. En humanos las bacterias de los géneros Propionibacterium , Corynebacterium subgrupo A y Staphylococcus descomponen la secreción de las glándulas sebáceas, sebo inodoro que en su mayoría consta de lípidos, en ácidos carboxílicos principalmente.


No se han encontrado datos que apoyen la teoría de la “sangre dulce”, hasta la fecha no podemos catalogar como factor atrayente la presencia de glucosa en sangre.


¿Porqué pican las picaduras de mosquito?
Lo que molesta no es la lesión en sí misma, sino la reacción inmune que tiene lugar a raíz de la picadura. Antes de extraer la sangre, el insecto segrega una líquido a través de su aguijón. Esta sustancia, además de tener una función anticoagulante para facilitar la succión, es altamente inmunógena, por lo que el cuerpo humano sintetiza anticuerpos frente a la saliva del mosquito.
La reacción de hipersensibilidad frente a la saliva, responsable de la inflamación y el picor se deben a una reacción anafiláctica mediada por anticuerpos IgE, es por eso que en las primeras ocasiones en las que un animal es atacado, la reacción inmune será prácticamente inexistente, ya que no existirá sensibilidad, pero según se produzcan más picaduras, la respuesta será más rápida y evidente, llegando a producirse la lesión cutánea y el prurito en minutos.





Bibliografía:

Sweaty skin: ¿an invitation to bite?, Renate C. Smallegange, Niels O. Verhulst and Willem Takken, Laboratory of Entomology, Wageningen University and Research Centre, Cell Press

lunes, 11 de mayo de 2015

Canibalismo sexual


El canibalismo sexual ha sido estudiado de manera científica a partir de las expediciones y teorías de Charles Darwin, hace menos de 200 años. Este inusual comportamiento ha podido ser observado en diferentes especies, sucediendo de forma mas significativa en especies del género Mantis y en la clase Arachnida – como la Latrodectus mactans (viuda negra), Lycosa tarantula (tarántula) o miembros del orden Scorpiones-.




Como podemos intuir, el canibalismo sexual se trata de la muerte e ingesta de uno de lo miembros antes, durante o tras la cópula; siendo principalmente y casi exclusivamente devorado el macho. Este comportamiento no sucede en la totalidad de los individuos de las especies en las que se ha datado, existen ciertas variantes que lo propician o evitan.

Podemos observar similitudes en las especies que realizan canibalismo sexual. Estas son:
  • Pertenecen al Filo Arthropoda.
  • Suelen ser especies agresivas.
  • Presentan dimorfismo sexual, es decir, variaciones en la fisonomía externa entre machos y hembras de una misma especie. En este caso se trata de una variación de tamaño, donde la hembra es mas grande que el macho.


¿Cuál es la ventaja de este comportamiento?

Si pensamos en la supervivencia de la especie como norma en la naturaleza puede no parecer obvio el sentido de esta estrategia. Muchos etólogos han observado y estudiado este comportamiento y han llegado a varias conclusiones basadas en el concepto de selección natural y la supervivencia de una descendencia de mayor tamaño y número.

Maydianne Andrade, de la Universidad de Toronto, presentó en 2003 un estudio en el que afirma que los machos que mueren a manos de su pareja durante el apareamiento engendran proporcionalmente más descendencia que aquellos a los que la araña decide no comerse.
Varios estudios han demostrado que las hembras que han saciado su hambre muestran en menor medida este comportamiento y que además el tamaño y número de su puesta aumenta cuando suplen estas necesidades nutricionales. Podemos deducir de estos hechos que el canibalismo sexual es una práctica que favorece a la descendencia y, por tanto, a la supervivencia de los genes del animal que lo practica.

Cuando el canibalismo sucede antes del coito lógicamente no hay fecundación, este hecho halla su explicación en la selección natural. La hembra elige al macho que le dará una mejor descendencia, el resto de pretendientes que llegan en su época de reproducción buscando la transmisión de sus genes serán devorados para mejorar la progenie con su futura elección.

Larvas de la mantis
Larvas de la araña


Como ya hemos dicho, la muerte del macho no se da en todos los casos. Existen ciertos factores que influyen en su supervivencia.
  • Si la densidad de población masculina es reducida, es decir, hay pocos machos por unidad de superficie. Esa población no puede correr el riesgo de perder mas individuos.
  • Si, como hemos mencionado, la hembra está saciada. Las necesidades nutricionales de esta se verán reducidas y será necesaria la ingesta del macho. Este hecho ha sido datado en experimentos con mantis que habían sido alimentadas, la supervivencia de los machos en ese caso aumentó.
  • En el caso de algunas arañas, si el macho posee las condiciones necesarias para una mejor progenie, es decir, si es el macho elegido para esta disminuirá la posibilidad de ser depredado.
  • Si la hembra es mas “dócil”. Esto puede venir determinado por la misma naturaleza de la especie que tratemos.

Durante su época de reproducción, las hembras segregan feromonas de forma natural para atraer a los machos, estos acuden a esta “llamada” y, según diferentes variables -entre las que cabe destacar la especie con la que tratamos-, puede producirse o no tres tipos de canibalismo.
  • Canibalismo pre-cópula. Con este la hembra está ejerciendo la elección de pareja para su puesta, de no ser la elegida y/o no encontrarse saciada para su reproducción, la hembra devorará al macho antes de ser fecundada.
  • Canibalismo durante la cópula y post-cópula. En el que la hembra devorará al macho y, además, será fecundada por él. De esta forma asegura una puesta de mas número y peso.

El tipo de canibalismo que practican viene determinado por diferentes factores, la especie a la que pertenecen los individuos influye en ello. En la clase Arachnida se ha observado el uso del canibalismo pre-cópula como método de elección sin embargo, en el género Mantis es conocido el canibalismo durante la cópula, en este la hembra consume primero la cabeza evitando dañar las zonas del sistema nervioso encargadas de la reproducción. Estos datos no pueden generalizarse, las especies tratadas no siempre practican este canibalismo y no podemos hablar de un tipo de canibalismo de forma generalizada para cada una.
En el siguiente vídeo podemos observar la práctica del canibalismo durante la cópula en la mantis:




Los machos de estas especies han desarrollado numerosas estrategias para evitar ser comidos. La selección de hembras recién alimentadas y/o de pequeño tamaño disminuirán el riesgo de ser depredados. La elección de hembras de pequeño tamaño le dará la posibilidad de defenderse si la ocasión lo requiere.
Además, en arañas se ha podido observar que los machos tienden a buscar a la hembra durante el día, siendo la noche una mala elección para cortejarla. La explicación es simple: la hembra muestra mayor agresividad por la noche y las posibilidades de ser depredado en ese momento son mucho mayores.
En algunos casos como los machos de viuda negra, estos enredan a su pareja con hilos de seda poco antes de aparearse, de manera que puedan limitar los movimientos de ataque de la hembra.

Debemos tener en cuenta en todo momento que no estamos hablando de seres humanos, las especies tratadas responden a instintos primarios -de depredadores- y a estímulos químicos y físicos, por tanto, no debemos intentar buscar ética o moral en sus actos.

Fuentes
http://www.world-science.net
AAAS SCIENCE


jueves, 16 de abril de 2015

¿Por qué las aves vuelan en formación de V?

                    

Esta curiosa formación ha sido objeto de una gran cantidad de estudios, los cuales han sido realizados en aves que poseen grandes alas y migran largas distancias como el Geronticus eremita (Ibis eremita), especies pertenecientes al género Anas (patos), Anser y Branta (gansos), así como muchas otras. El estudio en aves más pequeñas resulta mas complicado para los científicos, ya que su vuelo crea estelas mas pequeñas.
Estas aves objeto de estudio utilizan formaciones lineales de vuelo, la cuales son llamadas escalones (echelons). Dentro de estas formaciones la más conocida y estudiada es la famosa formación en V. Varios estudios realizados han obtenido la misma conclusión, el objetivo de esta forma de vuelo es el ahorro energético.




Geronticus eremita

La investigación en la que nos centramos comienza con un proyecto preexistente de reintroducción del Ibis Eremita, ave en peligro de extinción en Europa, intentando recrear la antigua ruta migratoria de Austria a Italia. Estos ibis fueron criados y entrenados para que siguieran un avión ultraligero. El estudio, publicado en línea en la revista Nature, basado en el trabajo de James Usherwood, en el Royal Veterinary College de la Universidad de Londres, en Hatfield, donde se realizó la investigación se aprovechó de este proyecto existente.

Las bandada de aves estudiadas disponían de un dispositivo insertado para recolectar datos. Se registraron datos de posición, velocidad y dirección, así como cada batir de alas. El GPS del dispositivo determina la posición de vuelo de cada ave a un plazo de 30 cm, y un acelerómetro mostró la sincronización del aleteo. Pudieron observar además que los pájaros se incorporaban siempre justo detrás y al lado del ave situada en frente, coincidiendo con la posición de la punta de su ala.

                    



La explicación de estos detalles en el desplazamiento puede entenderse a través de la aerodinámica. La resistencia que ejerce el aire en el vuelo del ave conlleva un gran gasto energético para éste, situándose tal y como describimos anteriormente, el ave que se incorpora aprovecha las corrientes ascendentes de aire formadas por su compañera de delante, ganando impulso (Dibujo 1). Además sincronizan perfectamente su aleteo, manteniendo siempre la punta de su ala de forma que coincida con el área de aire ascendente que llega del que vuela delante, a través del ciclo del aleteo.

Un experimento previo realizado con pelícanos ofreció el primer indicio real de que las formaciones en V sirven para preservar energía, mostrando que el ritmo cardíaco de las aves disminuía cuando estaban volando juntas en V. Estos estudios estiman que las aves pueden usar aproximadamente un 20-30% menos de energía mientras mantienen esta formación.

Durante los vuelos locales de alimentación, por ejemplo, la conservación de la energía es probablemente mucho menos importante que la cuidadosa orientación y prevención de colisiones. Durante la migración de larga distancia, siendo también necesaria la orientación y la comunicación, hay mucho que ganar para cada ave en la bandada mediante la optimización de su posición para conservar energía.

Los líderes de las formaciones cambian de vez en cuando pero -obviando la razón de su propio ahorro energético- las causas, la frecuencia y las características de estos cambios todavía no se han determinado. Existen numerosas predicciones intuitivas acerca de la elección líder, teniendo en cuenta la edad, la experiencia, el sexo, la condición y el estatus social de este, pero los investigadores no han descubierto la manera de superar los problemas logísticos prohibitivos para probarlos.
De la misma forma en que las aves ahorran energía aprovechando el impulso de otras, muchas compañías que trabajan en el desarrollo de vehículos aéreos no tripulados buscan copiar la formación en V por su eficiencia energética.