En la sociedad del escarabajo rojo de la harina, ser mujer en un mundo masculino es realmente ventajoso. A diferencia de los humanos, donde esta situación tradicionalmente significaba estar en desventaja, los escarabajos harinosos femeninos en grupos dominados por hombres parecen reproducirse mejor y vivir más tiempo que las mujeres engrupos con la misma proporción de sexos o en grupos dominados por mujeres.
El trabajo del grupo de Deepa Agashe en el Centro Nacional de Ciencias Biológicas NCBS, Bangalore, demuestra que este efecto está mediado químicamente por compuestos de las glándulas apestosas de los escarabajos. Con la ayuda del equipo de Radhika Venkatesan, también de NCBS, los investigadores handescubrió además que los compuestos responsables de este fenómeno, la etil bezoquinona y la metil benzoquinona, son las armas elegidas por los escarabajos de harina hembra que parecen participar en una guerra química para reducir la reproducción de los demás.
Tribolium castaneum, o el escarabajo rojo de la harina es una plaga mundial. El insecto resistente infesta granos almacenados y productos de granos, y se reproduce rápidamente. Resistencia y reproducción rápida - rasgos muy deplorados en una plaga - sin embargo, hacen que el escarabajo rojo de la harinaUn organismo modelo ideal para la investigación del comportamiento ecológico, genético y reproductivo.
Aunque la teoría establece que en la mayoría de los organismos, una proporción de sexo 1: 1 de machos adultos a hembras es óptima, existen proporciones de sexo variables en ciertas poblaciones y especies. Las consecuencias evolutivas de tales condiciones se han estudiado ampliamente; por ejemplo, hembrasbeneficiarse de una proporción de sexos sesgada por el macho si pueden elegir y aparearse con un macho de alta calidad, o, si una hembra puede aparearse con varios machos para asegurar una alta diversidad genética en su prole. Alternativamente, en tales condiciones, el apareamiento forzado por desesperaciónlos hombres podrían reducir la vida de una mujer y su éxito reproductivo. Sin embargo, la mayoría de estos estudios se centran principalmente en el comportamiento masculino, y se sabe poco acerca de cómo el comportamiento femenino, especialmente la competencia no sexual entre las mujeres, afecta el impacto de la relación sexual en el éxito reproductivo.
"Decidimos probar cómo las interacciones mujer-mujer podrían afectar el éxito reproductivo bajo diferentes proporciones de sexo usando T. castaneum", dice Deepa Agashe. "Establecimos tres tipos de grupos: grupos sesgados por hombres, con una mujer y tresmachos, grupos sesgados con hembras con un macho y tres hembras, y grupos imparciales, con tres machos y tres hembras ", agrega. Los escarabajos recibieron una amplia cantidad de harina, y las hembras fueron aisladas periódicamente de sus grupos por un díaponer huevos en forma aislada, luego de lo cual fueron devueltos a sus grupos.
A partir de estos experimentos, el equipo de Agashe descubrió que las hembras en los grupos sesgados por los machos constantemente ponían más huevos y tenían más descendencia sobreviviente que las hembras de cualquiera de los otros dos grupos.
"Los resultados que obtuvimos fueron tan claros y claros", afirma Imroze Khan, el autor principal, del grupo de Agashe. "Y luego, cuando estaba manejando los escarabajos un día, me pregunté si el olor acre de las cajas que albergabalos escarabajos tenían alguna conexión con los efectos que estábamos viendo en nuestros experimentos ", agrega.
El olor "picante" que menciona Khan es un olor característico asociado con las infestaciones de escarabajos de harina. A medida que las feromonas y otros químicos secretados por escarabajos se acumulan, "acondicionan" la harina, dándole un aroma característico. Cuando Khan, en equipo con Arun Prakash, expuesto a escarabajos hembras jóvenes recién apareadas a harina 'condicionada' por grupos sesgados por hembras, descubrió que su puesta de huevos se redujo. Sin embargo, esta reducción en la puesta de huevos no ocurrió cuando la harina 'condicionada' de grupos sesgados a machos fueusado.
Los escarabajos hembras parecían estar secretando algo en la harina, lo que podría suprimir la reproducción de otras hembras.
El grupo de Agashe planteó la hipótesis de que las armas de elección en esta guerra reproductiva eran compuestos llamados benzoquinonas, que las glándulas hediondas del escarabajo hembra producen en cantidades bastante grandes. Sin embargo, las identidades de las benzoquinonas involucradas en la reducción de la puesta de huevos eran desconocidas. En este punto,Agashe y Khan se acercaron a Radhika Venkatesan para pedir ayuda.
"Dado que mi grupo se especializa en la identificación de compuestos químicos naturales, nos asociamos con el laboratorio de Deepa e identificamos metil benzoquinona y etil benzoquinona como compuestos candidatos que podrían afectar la puesta de huevos", dice Venkatesan.
Ahora, el grupo de Agashe comenzó a planear experimentos para probar si los compuestos puros podrían reducir la puesta de huevos al igual que la harina 'condicionada' por grupos predispuestos por mujeres. Aquí, sin embargo, los investigadores se encontraron con un problema.
"Aunque la metil benzoquinona está disponible comercialmente, la etil benzoquinona es muy inestable, por lo que no se puede comprar. Aquí es donde nuestra colaboración con Radhika fue aún más fortuita; sintetizó etil benzoquinona para nosotros en su laboratorio", dice Agashe.
Cuando finalmente se realizaron los experimentos, los resultados fueron muy satisfactorios. Agregar etil y metil bezoquinona a extractos de glándulas apestosas en dosis crecientes suprime cada vez más la puesta de huevos en escarabajos hembras.
"Encontrar una causa química para un fenómeno biológico fundamental es bastante raro, pero lo hemos hecho con este trabajo. Ahora, esperamos abordar un nuevo conjunto de preguntas sobre cómo estos químicos afectan fisiológicamente a los escarabajos", diceAgashe.
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Materiales proporcionados por Centro Nacional de Ciencias Biológicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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