El repelente de las mariposas o cómo conseguir que otros rechacen a tu pareja

By 20/01/2021 Portal

En todo el reino animal, la reproducción es un mecanismo básico y, muchas veces, una brutal competición: muchos mamíferos y aves pelean por el favor de una hembra, y es conocida la práctica de algunas especies de arañas y mantis religiosas, que se comen a sus «compañeros» tras la cópula. Ahora, un nuevo estudio revela que también algunas mariposas han desarrollado un curioso sistema para no tener rival: impregnar a su pareja con un «antiafrodisíaco» natural que las marca y persuade a otros machos para que no se acerquen a ellas.

Los investigadores descubrieron concretamente que los machos de la especie de mariposa tropical
Helenicus melpomene
, o mariposa cartero, producen en sus glándulas sexuales una sustancia química llamada ocimeno, idéntica a un «perfume» que emiten algunas plantas para atraer a las mariposas, lo que a priori puede sonar contradictorio. Sin embargo, esta misma sustancia les asegura que la hembra solo se reproduzca con ellos, ya que las «desativan» del radar de otros machos, según explican científicos de la Universidad de Cambridge en un estudio publicado en «PLOS Biology».

«Durante mucho tiempo se pensó que los insectos tomaban directamente los compuestos químicos de las plantas y luego los usaban, pero hemos demostrado que las mariposas pueden producir estos químicos por sí mismas, pero con intenciones muy diferentes. Las mariposas macho lo usan para repeler a los competidores y las flores usan el mismo olor para atraer a las mariposas para la polinización», explica Kathy Darragh, autora principal del artículo.

Unas mariposas especiales
Existen alrededor de 20.000 especies de mariposas en todo el mundo. Algunas solo viven un mes, pero las mariposas H. melpomene, originarias de México y el norte de Sudamérica, alargan su existencia hasta los seis meses. A pesar de su «larga vida», las hembras suelen tener pocas parejas sexuales y almacenan el esperma de un solo apareamiento para fertilizar sus óvulos varios meses después. Por el contrario, los machos intentan aparearse todo lo que pueden y, en cada reproducción, impregnan a la hembra con este «perfume» -que, en realidad, es
una señalización química

– para asegurarse su linaje.

Pero, ¿cómo se explica que la misma sustancia pueda atraer o repeler a las mariposas? Darragh, ahora investigadora de la Universidad de California, lo explica: «Aquí entran en juego las señales visuales: cuando las mariposas detecten el olor en las flores, será atractivo para ellas; sin embargo, cuando lo encuentren en otra mariposa hembra, será un olor repulsivo para los machos. El contexto es la clave».

Cuestión de genes
Para hacer todos estos hallazgos, los investigadores comenzaron por el principio: analizando el genoma de H. Melpomene
. Así, identificaron varios genes asociados a la producción de (E) -beta-ocimeno, el compuesto creado por las flores para ayudar a su polinización por parte de las mariposas. Se trata de una sustancia que producen muchos microorganismos, plantas y hongos, pero su biosíntesis en animales tan solo se ha descrito en unas pocas especies de insectos. «Por ejemplo, las abejas melíferas utilizan el ocimeno como feromona larvaria, facilitando el control de las obreras», explica Darragh a ABC.

Tras encontrar la región genómica asociada con la producción de ocimeno, comprobaron la actividad de cada gen en los genitales de la mariposa macho, buscando los que estaban regulados positivamente. Finalmente, insertaron los mejores genes candidatos en la bacteria E. coli (que se utiliza muchas veces como modelo de laboratorio) para determinar la función de cada uno y ver que, efectivamente, estos producían el ansiado «antiafrodisíaco».

Los autores también comprobaron otra especie de mariposa emparentada, la
H. cydno
, en la que estos genes habían mutado asumiendo unos papeles diferentes y perdiendo la función de generar ocimeno, por lo que estas mariposas no siguen la misma estrategia reproductiva. Además, compararon las enzimas que crea la H. melpomene con las que producen otras plantas e insectos, pero no hallaron ninguna relación.

«Los resultados de nuestro estudio indican que la existencia de (E) -beta-ocimeno en estas mariposas se debe a un fenómeno evolutivo independiente y convergente, no relacionado con la existencia del mismo compuesto que se encuentra en muchas de las plantas de las que se alimentan estas mariposas», afirma Darragh. Es decir, que este proceso evolutivo se dio de forma paralela e independiente entre las especies de hongos, insectos o la mariposa del cartero que la producen, por lo que aunque todos los procesos estén encaminados al mismo objetivo, no comparten su origen.

Comunicarse por el «olfato»
La investigación señala el poder del olfato -o señalización química- como clave en la comunicación de las mariposas. «Las mariposas se adaptaron para detectar este compuesto y encontrar flores y luego han evolucionado para usarlo de una manera muy diferente, como esta. Los machos quieren pasar sus genes a la próxima generación y no desean que las hembras tengan descendencia con otros padres, por lo que usan este aroma para hacerlos poco atractivos», señala Chris Jiggins, líder del equipo de la investigación en la Universidad de Cambridge y también autor del estudio.

Pero la ventaja no sería solo para ellos: «Las mariposas macho molestan mucho a las hembras, por lo que también podría beneficiar a las hembras si el olor que dejan significa que dejan de ser molestadas por el sexo después de haberse apareado», señala Jiggins.

En cuanto a las aplicaciones de este hallazgo, Darragh señala que «el ocimeno pertenece a la familia de compuestos de los terpenos, un grupo amplio y variado de compuestos químicos. Estos compuestos se encuentran en los aceites esenciales y son de interés medicinal. Una forma de mejorar la síntesis de estos compuestos en el laboratorio es comprender mejor cómo se producen estos compuestos en la naturaleza y qué cambios genéticos se requieren para su producción».