Polillas con alas olfativas: el descubrimiento sensorial del Instituto Max Planck

Las alas de las polillas podrían ser mucho más que simples estructuras para volar. Un equipo de investigadores en el Instituto Max Planck de Jena, Alemania, descubrió que las alas de la polilla esfinge del tabaco contienen un sistema sensorial capaz de detectar compuestos químicos específicos en el aire, un hallazgo que desafía lo que se creía saber sobre cómo estos insectos perciben su entorno.

El trabajo, publicado en el Journal of Experimental Biology, fue liderado por Ahmed Reda Ismaieel junto con Regina Stieber, Bill Hansson y Sonja Bisch-Knaden. Para llegar a sus conclusiones, los investigadores sometieron las alas a un análisis minucioso: retiraron las escamas que las cubren, recortaron los bordes, aplicaron una capa de oro y examinaron las muestras bajo un microscopio electrónico de barrido. Lo que encontraron fue inesperado: dos tipos distintos de pelos alternados en los bordes alares, cada uno con características únicas nunca antes descritas en estos insectos.

El primer tipo de pelo era fino, estriado y terminaba en punta afilada sin poros visibles. El segundo era más corto, con extremo redondeado y superficie punteada, además de presentar un poro debajo de la punta y otros en la pared lateral. Esta arquitectura microscópica sugería una función sensorial sofisticada. Los poros laterales en insectos suelen estar asociados con la detección de olores, mientras que un único poro cerca de la punta típicamente se vincula con la capacidad de gustar por contacto. El equipo contabilizó entre 21 y 32 de estos pelos por borde en las alas posteriores, con una diferencia notable: las hembras presentaban un promedio de 28, mientras que los machos tenían 21.

Para medir cómo respondían estas estructuras a diferentes olores, los investigadores colocaron alas separadas del cuerpo entre dos electrodos y las expusieron a descargas de 200 milisegundos de distintos compuestos químicos. Probaron 13 sustancias individuales, incluyendo aire de flores y hojas de plantas de la familia de las solanáceas como tabaco, tomate y papa. Solo dos compuestos activaron una respuesta: la pirrolidina y la piperidina. Este patrón selectivo sugería que el sistema sensorial estaba sintonizado para reconocer sustancias muy específicas, probablemente vinculadas con las plantas de las que se alimentan estas polillas.

El análisis genético reveló una complejidad aún mayor. En los bordes de las alas de polillas vírgenes de tres días de vida, el equipo detectó 15 genes receptores activos vinculados con la capacidad de captar señales químicas. Once de ellos pertenecían a la familia de receptores de olores, aunque les faltaba un gen necesario para que funcionaran correctamente, lo que sugería que probablemente no eran los responsables de detectar las aminas. Dos secuencias genéticas adicionales pertenecían a una segunda familia de receptores: una producía una proteína asociada con la detección de aminas en moscas de la fruta, mientras que la otra integraba un grupo conocido solo en mariposas y polillas cuya función aún no ha sido establecida. También aparecieron dos genes de receptores del gusto, incluyendo uno vinculado al sabor amargo que fue el más frecuente.

Lo más intrigante fue lo que sucedió cuando el equipo recortó los bordes de las alas donde estaban los pelos con poros. Si esas estructuras fueran los únicos sensores responsables, la respuesta debería desaparecer. Pero no fue así: las alas continuaron reaccionando de la misma manera en ambos sexos. Esto llevó a Sonja Bisch-Knaden a proponer una hipótesis audaz: la polilla tiene pelos sensoriales especiales distribuidos en toda la superficie de las alas, no solo a lo largo de los bordes, capaces de detectar esos compuestos químicos. El desafío es que estos pelos permanecen ocultos bajo las escamas, que son aproximadamente el doble de largo que los pelos de punta redondeada, lo que dificulta su detección visual.

El equipo también especuló con una posibilidad intrigante: que una polilla suspendida frente a una hoja podría rasparla con las espinas de sus patas y liberar así las aminas que sus alas pueden detectar. Sin embargo, esta hipótesis aún no ha sido sometida a prueba. Lo que sí se sabe es que el mismo laboratorio informó el año pasado que estas polillas también pueden detectar olores mediante órganos de limpieza ubicados en las patas delanteras, sugiriendo un sistema multisensorial distribuido en todo el cuerpo del insecto. El descubrimiento abre preguntas fundamentales: cuántos otros insectos poseen capacidades sensoriales similares, y más importante aún, cómo utilizan estas señales durante el vuelo en condiciones naturales, cuando el cuerpo está en movimiento y el contexto es completamente diferente al de las alas separadas en el laboratorio.