Zumbidos delatores

Entomología forense, una ciencia contra el crimen. Foto: Natural History Museum

El 8 de julio de 2003, la noticia sobre el asesinato de dos mujeres y tres niños, uno de tan sólo seis meses de edad, dentro de su casa en Bakersfield, California, conmocionó a Estados Unidos. Las primeras hipótesis señalaban a un posible asesino en serie, sin embargo, la ausencia de Vincent Brothers, esposo de una de las víctimas y padre de los menores, centró sobre él las sospechas

Coartada perfecta

Demostrar que había liquidado a su familia no sería sencillo: en el momento de la matanza Brothers estaba de visita con sus familiares en Ohio, a más de 3,700 kilómetros de distancia. No obstante, la policía había encontrado en su pasado antecedentes de violencia doméstica y, en ese momento, el matrimonio pasaba por momentos difíciles. En 2004 la fiscalía decidió acusarlo. De acuerdo con ellos el hombre habría volado hasta Ohio para luego regresar a Bakersfield en un auto rentado, asesinar a su familia durante el fin de semana y regresar la noche del lunes.

Brothers lo negó todo. Recibos de compras realizadas con su tarjeta de crédito, llamadas desde su celular y la declaración de sus hermanos corroboraron que no había salido de Ohio. Sin embargo algo no encajaba: el auto rentado que usó durante esos días acumuló el kilometraje necesario para ir y volver de California. Aunque se trataba de una pista fuerte, no era prueba suficiente para atraparle; tendrían que demostrar que Vincent Brothers había viajado al oeste, lo cual sin testigos era casi imposible. No obstante, la fiscalía los tenía; para ser exactos contaba con un radiador lleno de ellos.

Polizontes en el auto

La entomóloga Lynn Kimsey. Foto: Kathy Garvey / UC Davis

Durante su viaje, Brothers había reunido una gran cantidad de insectos y la encargada de tomarles declaración fue Lynn Kimsey, entomóloga de la Universidad de California en Davis y directora del Museo de Entomología Bohart. Sus más de 30 años de experiencia le permitieron identificar la procedencia de cada uno de los bichos hallados en el automóvil del acusado de acuerdo a los patrones de distribución que tienen cada uno de ellos.

La presencia de saltamontes del género Xanthippus corallipes –los cuales habitan en el oeste de Estados Unidos– y de especímenes de la avispa dorada de papel, Polistes Aurifer –muy abundante en el centro de California y al norte de México–, además de algunos tipos de chinches originarias de Texas, California y Utah definieron el caso: ante la evidencia, la familia de Vincent aceptó que no lo habían visto durante el fatídico fin de semana. Él les había prestado su teléfono y tarjetas. Pese a que el parricida no se declaró culpable, gracias al uso de técnicas de entomología forense, Brothers pudo ser enjuiciado y sentenciado.

Nauseabundo banquete

De acuerdo con el entomólogo del departamento de Criminología, Derecho y Sociedad de la Universidad de Florida, Jason H. Byrd, la entomología forense refiere al uso de artrópodos –como insectos y arácnidos– relacionados con cadáveres para resolver investigaciones judiciales. Para ello estos especialistas deben conocer a detalle los hábitos de la llamada entomofauna cadavérica, aquellos insectos que, atraídos por los gases de la putrefacción, se pueden hallar con regularidad en los cuerpos.

Moscarda de la carne

Se trata de un singular banquete donde cada comensal tiene bien definida su hora de entrada y salida, por lo cual, la secuencia puede ser predecible. Es así como los ‘caza insectos’ determinan datos como la fecha de muerte –intervalo postmortem– con gran precisión; sólo tienen que ver quiénes siguen en la mesa. Si son dípteros, orden que incluye a insectos como la Chrysomya albiceps, un tipo de mosca de colores metálicos, probablemente el cadáver será reciente, pues son los primeros en oler la materia animal muerta; se ha demostrado que pueden detectarla hasta a 63 kilómetros de distancia. Otras especies necrófagas son los sarcofágidos, como las moscardas de la carne, y diversos tipos de coleópteros como los escarabajos enterradores.

El desfile continúa con las especies depredadoras y parasitarias; las omnívoras, que se alimentan de las larvas de los dípteros y de los demás animales que han colonizado el cuerpo y por último las especies incidentales, que también pueden aportar datos a la investigación.

El mensaje de las moscas

El uso de bichos para resolver crímenes no es nuevo. El registro más antiguo data del 1235 d.n.e. y narra cómo un investigador chino logró dar con un asesino utilizando moscas, las cuales fueron atraídas por los restos de sangre impregnados en el arma homicida. No sería sino hasta mediados del siglo XIX que el mundo volvería a interesarse seriamente por la información que estos animales pueden proporcionar. En esa época el francés Louis François Étienne Bergeret (1814-1893) se hizo famoso por resolver casos criminales con la ”ayuda” de insectos. Uno de los más conocidos fue el del bebe hallado tras un muro de yeso. Mediante el análisis de los restos de bichos determinó que su muerte databa de varios años atrás, lo que liberó de ser enjuiciados a los entonces ocupantes de la casa.

Precisamente, el campo de acción más prolífico para la entomología forense, es la determinación de la fecha de muerte de una persona tal y como hizo Bergeret en 1855, sobre todo en casos donde el estado de descomposición es tan avanzado que otras técnicas forenses son obsoletas. Pero no sólo eso, también es útil para establecer el lugar del crimen cuando los cuerpos son trasladados. Para ello se hacen registros de fauna de determinadas latitudes, lo cual, como en el caso de Brothers, ayuda a precisar el itinerario que el sospechoso ha seguido, o en el lugar de origen de un cadáver.

  Gail S. Anderson Foto: fass.sfu.ca

A través de la entomofauna también se puede encontrar sustancias como medicamentos, drogas o toxinas presentes en el cuerpo de las víctimas antes de su fallecimiento, o cuándo fue hecha una herida. La entomóloga canadiense Gail S. Anderson puede conocer esto al analizar las concentraciones de huevecillos o larvas de dípteros en el cuerpo. Además de alimentarse, estos insectos buscarán dejar sus huevos, para lo cual prefieren colonizar los orificios naturales como ojos, oídos, nariz y garganta. Sin embargo, explica Anderson, una herida les parece más atractiva: “Una amplia actividad de gusanos en el pecho y las palmas de la manos, junto a una menor en el rostro, puede indicar la existencia de una puñalada, y quizá, un intento de la víctima para defenderse”.

El mismo principio es usado para revelar casos de maltrato físico en ancianos o niños. Un proceso reciente fue el del estadounidense James Austin encargado de cuidar a su madre Aida, de 71 años. El sospechoso permitió que las llagas de la anciana, producidas por permanecer sentada durante casi cinco meses, se le infectaran con gusanos; literalmente se la estaban comiendo viva. El análisis entomológico estableció que al menos habían pasado dos semanas desde que los insectos invadieron la carne de Aida. La sentencia para James Austin será dada a conocer el 7 de agosto de 2012, y podría enfrentar hasta 15 años de prisión por negligencia criminal.

Cuerpos de prueba

Cuando los entomólogos analizan algún cadáver, deben recolectar especímenes de presentes en él, lo cual sin duda es una tarea poco agradable. De acuerdo con el doctor Roberto Flores Pérez, del Colegio de Postgraduados Campus Montecillo, si el cuerpo está en sus primeras fases de descomposición sólo se hallarán uno o dos tipos de insectos dípteros, pero si está muy deteriorado albergará toda una comunidad con varias generaciones de las que tendrán que determinarse la especie y grado de desarrollo de las larvas, así como el ciclo de vida de cada bicho. 

Bichos en acción. Barrett Klein 2005. Foto: John C. Abbott

Hay más aún. Factores como la humedad, el ambiente o la altitud deben ser tomados en cuenta, pues podrían modificar los resultados. Incluso el que un cuerpo esté vestido o desnudo, enterrado o al aire libre, en agua o mutilado, puede ser terminante. Por ello, la sucesión de insectos de la escena del crimen debe ser comparada con otros patrones de secuencia en condiciones similares.

Por ejemplo para saber cómo se sucederían los diferentes tipos de insectos en un cuerpo enterrado en fango, los investigadores utilizan cerdos blancos de alrededor de 20 kilos. Con ellos recrean las circunstancias en las que el cadáver fue localizado, pues su descomposición es muy similar a la de un cuerpo humano real.

Ahora bien, también pueden recurrir a alguno de los cinco complejos de antropología forense localizados en Estados Unidos, conocidos de forma coloquial como las ‘granjas de cuerpos’. La mayor de ellas, perteneciente a la Universidad del Estado de Texas, posee alrededor de siete hectáreas repletas de cadáveres humanos en los que se estudian los procesos de descomposición bajo condiciones específicas; éstos en definitiva, representan un verdadero paraíso para los entomólogos forenses quienes pueden estudiar a sus preciados bichos, en su medio ‘natural’.

Para saber más:

A Fly for the Prosecution: How Insect Evidence Helps Solve Crimes, de Madison Lee Goff; Harvard University Press, 2000.

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El códice de los insectos

Algunos insectos herbívoros utilizan las plantas para dejar mensajes químicos encriptados a las futuras generaciones. De esta forma, informan a su descendencia las condiciones de depredación de las plantas evitando la competencia entre las diferentes especies herbívoras depredadoras.

Varios códices fueron escritos por lo mayas como legados de su rica cultura prehispánica, junto a ellos, grabados en piedras, monumentos y estelas han sobrevivido a la conquista y la evangelización siendo testimonios de aquellos saberes ancestrales. En estos vestigios, los indígenas precolombinos nos contaban parte de su historia, nos explicaban su calendarización y gran parte de su sistema numérico. Era el legado que estas civilizaciones intentaron dejar a aquellos que veníamos después, al futuro.

“Hierba Cana” (Jacobaea vulgaris)

A pesar de que esto sorprende, nos es familiar. La invención de la imprenta en el siglo XV por el alemán Johannes Gutenberg (1399-1468) permitió multiplicar los mensajes de manera inimaginable y traspasar de manera inmutable, en cuanto así fuese posible, los mensajes a través del tiempo. Actualmente los métodos digitales permiten la comunicación casi instantánea en cualquier parte del mundo y quien sabe donde vamos a parar creando medios para la transmisión de mensajes que permitan su trascendencia en el tiempo y las distancias.

Como era de esperarse, los seres humanos no son los únicos en dejar testimonio de su vida a sus descendientes, nuestros queridos bichos no se quedan atrás. Diferentes métodos de comunicación permiten a estos animales comunicarse entre sí utilizando los más inusitados mecanismos, ya sea a través de sustancias químicas directas o disueltas en el aire o a través de vibraciones en el aire, los insectos se comunican entre sí y con sus descendientes directos. Lo que no habíamos observado es si podían dejar legados, en el tiempo como lo hicieron los mayas y otras civilizaciones, o como lo hacemos nosotros en la actualidad.

Precisamente fue este el descubrimiento de un grupo de investigadores del Instituto Holandés de Ecología y la Universidad Wageningen del mismo país, quienes descubrieron que los insectos herbívoros utilizan un cifrado de mensajería química en una planta llamada “Hierba Cana” (Jacobaea vulgaris).

Tal como si fuera un mensaje de voz dejado en una contestadora y que es escuchada tiempo después por otros, los insectos depredadores de esta planta son capaces de dejar mensajes químicos en el suelo, de esta forma se establece un comunicación entre aquellos que viven sobre y bajo el suelo de la planta, enviándose mensajes que impiden la competencia por el mismo recurso evitando sobredepredar la planta y utilizar compuestos tóxicos que utiliza la planta como defensa para escapar de las especie parasitoides de las orugas Microplitis mediator H (Hymenoptera: Braconidae) Al igual que los mayas, que dejaron escritos, estos insectos utilizan moléculas químicas, mensajes que serán leídos por otros en la posteridad.

¿Cómo ocurre? 

Invernaderos del experimento

Después de que los insectos se alimentan de la hierba Cana estos dejan una marca química en el suelo. Esto permitirá a las futuras plantas que crecen en ese mismo lugar captar estas señales de la tierra y traspasarlos a otros insectos, así el mensaje podría indicar si la planta estaba siendo depredada por insectos que comen hojas, como las orugas de la especie Mamestra brassicae L. (Lepidoptera: Noctuidae) o por otros insectos que comen las raíces (Agriotes lineatus L. Coleoptera: Elateridae).

Es así como son las nuevas plantas las que transmiten el mensaje dejado por los insectos decodificando el “mensaje de voz” cifrados por ellos para la siguiente generación. Este mensaje, compuesto por alcaloides – metabolitos secundarios de la planta sintetizados a partir de aminoácidos- influye no sólo sobre el crecimiento de la planta, en cuanto a la composición química de los alcaloides, si no que también posiblemente sobre el comportamiento de los insectos depredadores – los insectos vuelven a vivir del pasado – señala la Investigadora Olga Kostenko principal autora del artículo que vio la luz en Julio de 2012 en la revista Ecology Letters.

Para demostrar esto Kostenko y sus colegas colaboradores hicieron crecer plantas de Hierba Cana en un invernadero y las expusieron a orugas comedoras de hojas o larvas de escarabajos que se alimentan de la raíz. Luego hicieron crecer plantas en el mismo suelo y expuesto a los insectos que se alimentan de las hojas Así descubrieron que la composición de los hongos del suelo cambió dependiendo de los insectos que se habían alimentado de las raíces o las hojas lo cual cambia la disposición de compuestos químicos en el suelo para las plantas. Estos cambios en la comunidad fúngica, a su vez, afectaron el crecimiento y la química de la siguiente generación de plantas y por lo tanto a los insectos de estas plantas quienes reciben el mensaje de quien ha sido el depredador de esta planta y por lo tanto prefieren evitar la competición con ellos. En el caso de los parasitoides prefieren evitar a los insectos que depredan esta planta ya que los alcaloides pueden resultar perjudiciales apra ellos.

El crecimiento y la degustación de las nuevas plantas en el mismo suelo refleja las condiciones a las que estuvo expuesta la planta anterior, así la planta pasa el legado a la tierra o el mensaje del pasado para las orugas que comen las hojas, sus competidores de la raíz y alejando a uno de sus parasitoides. Aún no se sabe como se decodifican estas señales y si el mensaje es traspasado en forma integra o suceptible a la inerpretación, tampoco se conoce la duración de estos mensajes pero futuras investigaciones seguro dilusidarán las respuestas.

Lo que sí sabemos es que los mensajes son descubiertos y revelados a los insectos del presente, tiempo después que sus antepasados han dejado de existir. Tal cual como nosotros descubrimos los mensajes que los mayas nos dejaron hace cientos de años y que aún no terminamos de comprender por completo para saber qué realmente nos quisieron decir.

Para saber más:

Kostenko, O., van de Voorde, T. F. J., Mulder, P. P. J., van der Putten, W. H., & Martijn Bezemer, T. (2012). Legacy effects of aboveground–belowground interactions. Ecology Letters, 15(8), 813-821. Retrieved from http://dx.doi.org/10.1111/j.1461-0248.2012.01801.x

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Taeniopoda auricornis Walker, 1870 (Orthoptera: Romaleidae)

NOMBRE CIENTÍFICO: Taeniopoda auricornis Walker, 1870

NOMBRE COMÚN: Saltamontes

DISTRIBUCIÓN: Desde Centro América hasta México

CARACTERÍSTICAS: Esta especie de saltamontes es bastante colorida, que van de tonallidades amarillas con manchas negras hasta las rojas y anaranjadas que poseen en sus alas interiores. Las cuales tienen una función de cortejo principalmente, entre otras que desconocemos.

Esta especie que se muestra, es de colores menos llamativos que sus congéneres y mide entre 30 y 52cm los machos y las hembras más grandes entre 41 y 57cm. Habitan en zonas húmedas, principalmente en las selvas de Oaxaca, Veracruz y Tamaulipas. También se han encontrado registros en Belice, Guatemala, Honduras y otros países centroamericanos.

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¡Shrilk al rescate!

¡Quién no se ha emocionado con las películas de Batman! Que además de ser un superhéroe muy inteligente cuenta con un súper traje que resiste desde caídas, golpes, fuego hasta balas. Además este traje está equipado con armas escondidas por todos lados ¡es una maravilla! Pero en la vida real seguramente sería pesado y rígido; además cuando deje de usarlo y lo tire ¿cuánto tiempo tardaría en degradarse? ¿Podría existir un material que evitara esos problemas?

El inolvidable traje negro, con capa y máscara de Batman ha estado presente en todas sus películas, aunque en cada una de ellas ha ido presentando innovaciones que lo hacen casi invencible. En su versión más reciente, el traje está hecho de varios materiales entre los que destacan: el kevlar (que es un material sintético con la misma estructura que tienen la lana o la seda), policarbonato (es un plástico moldeable muy común en la industria óptica y es la materia prima del CD y DVD) y caucho (que es un compuesto natural extraído principalmente de un árbol sudamericano llamado Hebea brasiliensis). 

Los dos primeros pueden adaptarse con facilidad al cuerpo de Bruno Díaz y además son capaces de ayudarlo a soportar los ataques de sus enemigos dada su gran resistencia; por su parte la elasticidad del caucho lo convierte en el elemento básico para confeccionar su máscara y capa.

Los tres materiales mencionados tienen propiedades que les permiten ser usados en distintas formas, pero desafortunadamente, para que se lleve a cabo su degradación en el medio ambiente pueden pasar cientos de años y quizás, nunca llegue a ocurrir, como en el caso de un CD o un DVD. Si Batman es de los buenos no debería usar un traje tan nocivo para el ambiente, así que es necesario ofrecerle como opción para la confección de su nuevo traje un material que le de las mismas ventajas que el anterior, pero que tenga la posibilidad de degradarse en muy poco tiempo. Y esa opción es el Shrilk.

Un nombre raro, pero muy natural

De la combinación de las palabras “shrimp” y “silk” que significan camarón y seda respectivamente, surge la palabra “Shrilk” que le da nombre a un invento desarrollado en el 2011 en el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de la Universidad de Harvard. Javier G. Fernández y Donald Ingber, ambos investigadores en dicho instituto, observaron que la cubierta rígida de arañas, camarones e insectos (denominada exoesqueleto o esqueleto externo) es tan ligera, que les  permite libertad de movimientos y lo suficientemente rígida como para proporcionarles protección, además de una adecuada flexibilidad. Ésta cubierta tiene la notable capacidad de modificar su rigidez a lo largo de los segmentos del cuerpo y alas del animal.

La cubierta que observaron se conoce como cutícula, que debe su excelente capacidad de protección a las capas de quitina, que básicamente es un azúcar. Los artrópodos (arácnidos, crustáceos e insectos) pueden formar la cutícula a partir de azucares de su cuerpo y proteínas. Además, las capas de cutícula se van acomodando una sobre otra de forma cruzada lo que provoca interacciones mecánicas y químicas entre los materiales que ayudan a la fortaleza y flexibilidad de la cutícula.

Se vale copiar

Lo que Fernández e Ingber hicieron es sencillo de ver pero, bastante difícil de realizar; estudiaron las interacciones mencionadas y una vez que las entendieron simplemente las copiaron, para lo que también diseñaron las capas que se iban a superponer en forma cruzada. Para ello utilizaron las cutículas o “cáscaras” de camarón para obtener la quitina, y utilizaron como proteína la fibroína extraída de la seda producida por el gusano Bombyx mori. Esta proteína tiene como función dar la estructura y resistencia características de la seda.

Así, el Shrilk está conformado en parte por seda y en parte por quitina. El Shrilk es similar en resistencia y dureza a una aleación de aluminio, pero sólo con la mitad del peso. Es biodegradable y se puede producir a bajos costos, pues la quitina se obtiene fácilmente como un producto de desecho de camarón.

Quizá Batman no lo usaría, pero nosotros si

Obviamente los investigadores del Instituto Wyss de Harvard no pensaron en desarrollar el Shrilk para que Bruno Díaz lo utilizara en el traje que presentará en su próxima aparición en la pantalla grande. Lo que ellos buscaban era una alternativa barata y ambientalmente segura para sustituir al plástico, que se ha convertido en un grave problema de contaminación, debido a que es tan utilizado para hacer bolsas de basura, envases, y pañales que tardan años en degradarse. Otro uso del Shrilk es en la medicina, ya que al ser un material biocompatible podría ser utilizado para suturar heridas que soportan cargas elevadas, como una hernia por ejemplo.

Finalmente en palabras de Donald Ingber, el Shrilk "Tiene el potencial de ser tanto una solución a algunos de los problemas de hoy día más críticos del medio ambiente y un paso adelante hacia importantes avances de la medicina."

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Bichos que brillan en la obscuridad

Aunque el 80% de las criaturas bioluminiscentes habitan en el mar, algunos insectos y gusanos también exhiben esta habilidad, en función de conseguir pareja, atraer a sus presas o defenderse de sus enemigos.

Los atardeceres veraniegos de Japón en el sigo XVII, solían ser un momento de asombro para niños y adultos que salían de sus hogares para presenciar un espectáculo luminoso sobre los ríos y arroyos: el revoloteo de las "hotaru" o luciérnagas (Lampyris noctiluca). Se dice que los hombres de esa época y región –atraídos por la luz de los insectos– acostumbraban cazarlos, guardarlos en frascos y usarlos como linterna. Actualmente, el tratamiento de esta especie es otro, pues se tiene mayor conciencia sobre su papel en el ambiente y en vez de atraparla, se organizan festividades en honor a ella. Al igual que esta tradición, existen muchas otras que han inspirado el estudio de la producción de luz en los bichos; el enigma principal es el cómo y para qué la producen.

Exclusividad Bioluminiscente 

No todos los animales tienen la habilidad de emitir luz, ya que existen características físicas, fisiológicas y ecológicas que permiten desarrollarla. Al fenómeno biológico que produce un resplandor luminoso se le llama ‘bioluminiscencia’, existen dos tipos: la intracelular y la extracelular. El caso de los insectos corresponde a la segunda, que se caracteriza por ser  una reacción química entre varios elementos: Las proteínas luciferina y luciferasa, oxígeno y ATP, la molécula energética por excelencia. Todos esos componentes interactúan dentro de órganos especiales, que por estar recubiertos por una cutícula semitransparente, permiten pasar la luz emitida hacia el exterior. Tanto hembras como machos pueden poseer estos órganos y aunque depende de la especie, se ubican en la cabeza, tórax o el abdomen de la criatura.

Las variaciones de bichos bioluminiscentes son abundantes, dependen de su entorno y características químicas. Los machos del escarabajo brillante (Pyrophorus luminosus), por ejemplo, gozan de dos pares de órganos de luz, mientras que las hembras tienen sólo uno. Otros insectos sorprenden por su alta capacidad luminosa, como el llamado ‘gusano ferroviario’ (Phrixothrix
p
hengodidae), quien tiene 24 órganos de luz en total: 11 pares en los lados laterales del tórax y abdomen, que exponen luz verde-naranja, y otro par en la cabeza, que emite luz roja. La diversidad de estos artrópodos también radica en el arte y estrategia de su habilidad.

Destrezas radiantes

Lampyris noctiluca. Luciérnaga. (Wikimedia).

Bichos como las luciérnagas, utilizan su bioluminiscencia para cautivar al sexo opuesto; en algunas especies, las hembras al no tener alas, generan luz para atraer la atención de los machos voladores. Durante el cortejo luminoso, se despliegan patrones de destello, algunos esperan cinco segundos para después emitir un único chispeo corto y otros, recurren a la equidad temporal: esperan un segundo de tiempo para entonces resplandecer durante otro segundo completo. Los insectos tropicales trabajan mejor en equipo, se congregan en grandes cantidades y centellean al unísono cual serie de luces de Navidad.

El gusano luminoso (Arachnocampa luminosa) encontrado exclusivamente en Nueva Zelanda, es el único que utiliza su bioluminiscencia como estrategia para atraer a sus presas. Elabora delgados filamentos verticales de seda con una mucosa pegajosa, después espera pacientemente a lo alto de su trampa mortal y finalmente, cuando su botín es atraído por el brillo de su atacante, queda atrapado entre los hilos y entonces el gusano, como un pescador que va subiendo el hilo de la caña de pescar, sube el filamento con su presa para después de ingerirlo. 

Una última estrategia es la aplicada por los gusanos ferroviarios, quienes resplandecen simultáneamente para alejar o intimidar a posibles depredadores mientras se deslizan por cualquier superficie.

La ciencia se ilumina

Las aplicaciones de la bioluminiscencia observada en insectos han sido explotadas en el estudio del espacio exterior, la biotecnología, investigación médica y detección de plagas de insectos. En misiones espaciales, se utilizan  para identificar vida en otros planetas. Se insertan partículas luminosas en un dispositivo especial que recoge muestras de planetas o meteoritos, si el brillo aparece después de un tiempo, se infiere la detección de vida microscópica. El mismo método se utiliza en la investigación médica, sólo que no se identifican nuevos tipos de vida extraterrestre, sino células cancerígenas.

Por otro lado, investigadores de la Universidad de Siracusa, en Estados Unidos, recurrieron a la nanotecnología para imitar la habilidad resplandeciente de las luciérnagas, al insertar las proteínas bioluminiscentes en una nanobarra de metal. Con esto, se pueden fabricar pequeñas luces de colores sin necesidad de usar la electricidad, por lo que en un futuro se espera aplicar esa técnica en la vida diaria.

Debido a que los cultivos de siembra de diversos países sufren de plagas de insectos en ciertas temporadas del año, científicos estadounidenses en 2011, modificaron los genes de un gusano de campo para provocar la emisión de luz en su cuerpo. De tal forma, el gusano al brillar por la noche, permitió a los granjeros identificar su lugar de origen y poder así, evitar una plaga masiva.

Los insectos bioluminiscentes han fomentado la creatividad del humano tanto para conseguir un valor ecológico, como para el desarrollo de tecnologías. Así que si decides atrapar luciérnagas, se recomienda tomar en cuenta la sugerencia de varios entomólogos: guardarla en un recipiente amplio y lleno de hierba para que el insecto pueda seguir generando luz mediante el oxígeno liberado por las plantas.

Otras familias de especies bioluminiscentes: Collembola, Díptera, Coleoptera y Homoptera.

Para saber más:

Luciérnagas y gusanos luminosos

http://www.firefliesandglow-worms.co.uk/index.html

Proyecto "¿Has visto una luciérnaga?"

http://www.gusanosdeluz.es/

La luz misteriosa que emana de la naturaleza. 

http://www.bbc.co.uk/mundo/video_fotos/2012/03/120328_galeria_fotos_bioluminiscencia_museo_historia_wbm.shtml

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Dythemis sterilis (Hagen, 1861) (Odonata: Libellulidae)

Nombre científico: Dythemis sterilis (Hagen, 1861)

Nombre común: Libélula, caballito del diablo, odonato.

Hábitat: Belice, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Guatemala, Honduras, México, Nicaragua, Panamá, Perú, El Salvador, Trinidad and Tobago, Venezuela.

Características: Las libélulas, que pertenecen al  orden  Odonata, destacan entre los insectos no por su variedad de especies (en el mundo se han clasificado más  5600) sino por su capacidad depredadora, que supera a otros insectos, lo que las convierte en  eslabones  fundamentales en el equilibrio en los ecosistemas. Tan sólo en México se han descrito más de 300 especies, de las cuales 40 son endémicas. En México se pueden encontrar 15 de las 30 familias de Odonatos de Norteamérica, lo que constituye más de 80% de la biodiversidad en esta zona.

Los Odonata son organismos hemimetábolos  o de metamorfosis incompleta ( ya que no presentan el estado de pupa). Sus ninfas o náyades  habitan una gran variedad de cuerpos de agua dulce, incluso algunos pueden tolerar aguas salobres y termales.  Se caracterizan por un aparato bucal masticador,  antenas setiformes, ojos compuestos muy desarrollados y alas membranosas.

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Insectos gigantes: ¿Por qué ya no están entre nosotros?

Hace 300 millones de años la gran concentración de oxígeno en la atmosfera permitió el desarrollo de grandes bichos. Sin embargo, una disminución en la concentración de este gas los llevaron a la extinción, no obstante, esta no sería la única razón y nueva evidencia ha surgido para explicar la extinción de estos “megabichos” del pasado.

Imagen Wikipedia: Fósil de Meganeura

En los años 50, mientras el rock and roll hacia de las suyas en las pistas de baile, en la industria cinematográfica se utilizaban grandes bichos para cautivar a los espectadores con apocalípticas películas sobre descomunales arañas, hormigas gigantes y hombres que se convertían en moscas. Nada más lejos de la realidad pues, los insectos se caracterizan por ser animales relativamente pequeños comparados con los grandes mamíferos. Sin embargo, esto no fue siempre así.

Durante el Carbonífero superior grandes insectos voladores, de alrededor de 80 cm de envergadura ( de la punta de un ala a la otra) surcaban por el aire prehistórico, el cual se encontraba cargado de grandes cantidades de oxígeno — 35% aproximadamente— muy superior a al 21% que contiene la atmósfera actual. Precisamente fue la abundancia de este gas lo que permitió la existencia de estos grandes bichos hace aproximadamente 300 millones de años.

La razón principal, es que el sistema respiratorio los insectos y otros organismos está compuesto por una red de tubos que comunican todos los rincones de su cuerpo, similar a los vasos sanguíneos de nuestro cuerpo, los que se comunican al exterior mediante espiráculos respiratorios que regulan el paso del aire. Entonces la mayor concentración de oxígeno atmosférico permitió una mayor difusión de este gas hacia las células de estos artrópodos, permitiéndoles acceder a una mayor cantidad de energía y ser más grande de lo que son en la actualidad.

Así lo demuestra el fósil de una libélula encontrado en las minas de carbón de Commentry, en el centro de Francia en 1880 y fue llamada Meganeura monyi, debido a sus grandes inervaciones alares características de estos insectos. Actualmente la libélula más grande vive en Australia, Petalura ingentissima mide 16cm de envergadura alar, muy distante del tamaño su antepasado .

Una de las hipótesis más aceptadas sobre la extinción de estos gigantes voladores ha sido el cambio atmosférico en las concentraciones de oxígeno. Puesto que a finales del Carbonífero y principios del Pérmico, el clima se enfrió y gran parte de las selvas que cubrían la Tierra desaparecieron, el porcentaje de oxígeno en la atmósfera disminuyó hasta el 15% y los insectos gigantes como Meganeura no pudieron sobrevivir y se extinguieron. Sin embargo nueva evidencia ha surgido al respecto y al parecer otros factores ecológicos, como la competencia y la depredación, también influyeron en que estos insectos no se encuentren entre nosotros en la actualidad.

Recientemente un estudio publicado por los investigadores Mattew E. Capham y Jared A. Karr de la Universidad de California, Estados Unidos y publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), demostró que la concentración de oxígeno atmosférico determinó el tamaño de los insectos, especialmente voladores, solamente los primeros 150 millones años de la evolución de estos animales.

Utilizando una base de datos de más de 10 500 longitudes alares de fósiles de insectos voladores, los investigadores encontraron que el tamaño de estos animales comenzó a variar después de los primeros 150 millones de años independiente de las concentraciones de oxígeno en la atmosfera durante el Cretácico de la era mesozoica y alcanzando un tamaño más pequeño durante el Cenozoico.

El tamaño máximo que alcanzaban los insectos disminuyó aun más a pesar del aumento en la concentración de oxígeno atmosférico durante este intervalo de tiempo, pues fueron las aves quienes al entrar en competencia con los insectos determinaron que su tamaño fuese cada vez más pequeño.

Presumiblemente —explican Capham y Karr en su artículo— esto se debió a que las aves adquirieron adaptaciones que les permitieron ser más eficaces en el vuelo que los insectos, pues este periodo de tiempo coincide con la diversificación de las aves a partir del ancestro conocido, el Archeopteryx. Fueron entonces las relaciones de depredación y competencia por los recursos lo que determinó que los insectos tuvieran que hacerse más pequeños.

Los mamíferos voladores (murciélagos) también entraron al negocio del vuelo y esto perjudicó aún más la presencia de los grandes insectos en el aire. Una disminución del tamaño de los insectos voladores durante el Cenozoico puede ser explicada por la evolución de los murciélagos y una mayor especialización de las aves voladoras. Por lo que la disminución en la concentración del oxígeno atmosférico no sería la única causa de que el tamaño actual de los insectos.

Esto podría explicar porqué estos grandes bichos voladores ya no se encuentran con nosotros, pues muchos son los factores que juegan en el campo de la evolución y desconocidos son sus resultados en el largo plazo. Hoy sólo podemos a echar a correr nuestra imaginación y fantasear sobre como aquellos “megabichos” podrían haber convivido con nosotros o esperar a que la industria cinematográfica traiga consigo un nuevo drama basado en estos bichos del pasado.


Para saber más:
Importante fósiles en la ciencia: http://cienciaes.com/fosiles/

Tabla estratigráfica de las épocas de la Tierra http://ccgm.free.fr/charte-souris_gb.html

Jennifer A. Sheridan y David Bickford. 2011. Shrinking body size as an ecological response to climate change. Nature Climate Change. Oct-1-6pp.

Matthew E. Clapham y Jered A. Karr. 2012. Environmental and biotic controls on the evolutionary history of insect body size. PNAS 109(25) DOI: 1204026109v1-201204026

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Un presunto asesino que salvará vidas

Un animal que goza de mala reputación, cuya picadura provoca más de 20000 casos al año tan sólo en México podría ser la clave para curar diversas enfermedades.

El crimen

Es de noche, después de 2 meses que aguardó en su escondite decide salir en busca de una víctima. Es sigiloso, no tolera la compañía, prefiere hacer sólo el trabajo. Discretamente espera a que un desafortunado  se aproxime al lugar donde él aguarda. De pronto, alguien se acerca y el asesino se prepara, expone sus armas para sorprenderlo. La víctima ni siquiera se ha percatado que está siendo acechada.

Conforme se acerca el despreocupado inocente, el victimario está atento a la mínima vibración del ambiente, de pronto —¡zas! —  un ligero roce hace que el asesino,  que tiene un sentido del tacto extremadamente fino, sujete fuertemente a su blanco. El forcejeo no dura mucho, ya que él introduce, mediante una punta afilada, un veneno que le arrebatará la vida a su víctima. Una vez cometido el atentado, el criminal procederá a despedazarlo para finalmente comérselo.

Los antecedentes penales

Impresionante ¿no?, lo que acabas de leer no se trata de la descripción de la forma de proceder de un asesino serial o un loco demente, sino un día de caza en la vida de un arácnido que seguramente conoces, el alacrán o escorpión.

Los alacranes o escorpiones son bichos sorprendentes, ya que tienen una amplia distribución (desiertos y la mayoría de zonas cálidas del planeta, aunque algunas especies pueden vivir en regiones templadas y frías), son los artrópodos terrestres más antiguos que se conocen, ya que hay fósiles de ellos con una edad estimada de 400 millones de años. Son organismos muy exitosos, toleran el calor, la falta de agua y el ayuno prolongado.

Se han descrito más de 1000 especies de estos artrópodos en todo el mundo, en México existen más de 200, de las cuales sólo seis son peligrosas para el ser humano, entre ellas el Centruroides nonius que habita en Nayarit y que es considerado el más peligroso.

El arma

El veneno de los alacranes contiene toxinas (se han identificado más de 80 diferentes) muy específicas que se adhieren a moléculas que se encuentran en las envolturas o cubiertas de las células (llamadas membranas). Una vez que se unen a ellas, provocan cambios drásticos en ciertas estructuras (llamadas canales) que permiten que entren iones de sodio o potasio a la célula. Todas estas toxinas provocan alteran la conducción de estímulos nerviosos y la liberación descontrolada de mensajeros químicos que participan en la propagación de estímulos nerviosos, provocando daños a nervios, músculos y ocasionando paro respiratorio.  ¿A poco después de leer estos síntomas no se te cierra la garganta? Literalmente provoca un corto circuito a nivel del sistema nervioso.

Las pruebas de la defensa

No todo lo relacionado con los escorpiones es malo, recientemente se demostró que algunos de los componentes del veneno producido por estos arácnidos matan  bacterias (efecto bactericida) que producen enfermedades gastrointestinales como Escherichia coli y Salmonella tiphy (tifoidea), del tracto respiratorio y urinaro como Enterococus cloacae, Klebsiella pneumonae y Pseudomonas aeruginosa.

Recientemente, el grupo de investigación del Dr. Lourival Domingos Possani, del  Instituto de Biotecnología de la UNAM, se percató que un componente del veneno de alacrán, llamada escorpina impide el desarrollo del parásito Plasmodium berghei, causante de la malaria en ratones. Esta enfermedad es muy similar a la que ocurre en los seres humanos, provocada también por parásitos del género Plasmodium, y que al año mata a más de un millón de personas en el mundo. ¿Te imaginas que a partir de este componente se encontrara una cura para este mal que aqueja sobre todo a países en vías de desarrollo? Su estudio y mecanismo es ahora línea de investigación del grupo de Possani, quien ha hecho convenios con la industria farmacológica para investigarlo.

Otras posibles aplicaciones que tienen algunos componentes del veneno del escorpión son  sus propiedades tóxicas específicas a ciertos insectos, lo que ha sugerido métodos para ponerlas en plantas, como el maíz, para evitar plagas se alimenten de ellas.

El veredicto 

Después de los argumentos presentados seguramente te preguntarás ¿Por qué un bicho cómo este, digno protagonista de una película de terror  o de ser un habitante del  mismísimo infierno, existe o tiene razón de ser? La respuesta, aunque no parece ser tan aparente es que tiene un rol ecológico muy importante, ya que se alimenta de insectos que podrían convertirse en plagas y que,  podrían destruir nuestras cosechas. Asimismo el potencial de aplicaciones  que tiene el veneno de este formidable arácnido abre una ventana de posibilidades a la mejora de la calidad de vida de nuestra especie.

Los animales, como los alacranes no son buenos ni malos, no  atacan o pican por placer, sino para alimentarse o defenderse. Es importante que los seres humanos nos quitemos estos prejuicios negativos que tenemos sobre los bichos que tienen “mal aspecto” y que los entendamos y aprendamos a convivir con ellos.

Si quieres saber más

http://bibliocomunidad.com/web/libros/Hoffmann,%20Anita%20-%20El%20maravillos%20mundo%20de%20los%20aracnidos.PDF

http://www.biociencias.org/odisea/escorpion/

Un presunto asesino que salvará vidas por Gerardo González Núñez se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 3.0 Unported.
Basada en una obra en www.rutadelbichologo.org.

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Arachnocampa luminosa (Tinorau, 1886)

Foto: Florence (milknosugarblog)

Nombre científico: Arachnocampa luminosa.

Nombre común: Gusano luminoso o gusano de luz.

Hábitat: Es una especie endémica, es decir, exclusiva de una región específica. Este insecto habita en cuevas y bosques de baja densidad de Nueva Zelanda. 

Características: El gusano luminoso es una de las pocas criaturas terrestres capaz de generar energía en forma de luz mediante una reacción química, a este fenómeno se le conoce como ‘bioluminiscencia’. Sin embargo, esta característica no es la única que lo convierte en un bicho raro, pues para alimentarse, hace honor a su nombre científico (Arachno que significa ‘araña’ y campa, que refiere a ‘larva’): Prepara, mediante la producción de mucosa y seda, un nido en forma vertical. Posteriormente, se suspende en lo alto de los delgados filamentos que elabora, en cuanto su presa es atraída por la bioluminiscencia emitida en su cola, ésta queda atrapada entre los hilos y entonces el gusano la traslada hacia él y la consume. La longitud de los finas estructuras varía dependiendo el tamaño del gusano, puede medir desde 1 cm a 50 cm. Su etapa larval dura de 8 a 9 meses y vive un promedio de 11 a 12 meses de edad. 

Cuando fue encontrado por primera vez en una mina de oro, a este insecto se le asoció con la abeja luminosa europea, otro bicho bioluminiscente. Pero hasta 1886 se descubrió que era una larva de mosquito y no una abeja. Tras varios años de investigación, en 1924 se le asignó el nombre de Arachnocampa. Hoy por hoy, una multitud de gusanos luminosos son el atractivo turístico de las Cuevas Waitomos, un territorio ubicado al sudeste de la Isla del Norte de Nueva Zelanda y poseedor de una gran extensión de roca calcárea. 

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