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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