Para los humanos, el frío es un problema que generalmente se puede resolver con un sombrero y guantes, pero para los insectos no es tan simple. Un estudio dirigido por un becario postdoctoral de la Universidad de York descubrió que para algunos insectos, la clave del clima fríola supervivencia está en mantener su equilibrio de sal bajo control, y ese hallazgo podría ayudar a controlar las plagas en el futuro.
Los insectos representan más del 75 por ciento de todas las especies animales; algunos son beneficiosos, como los polinizadores, pero otros son portadores de enfermedades.
"Los insectos pierden la capacidad de mantener el equilibrio adecuado de sal y agua en el frío. Cuando se enfrían, el sodio y el agua pasan de la sangre del insecto a sus intestinos", dijo Heath MacMillan, quien dirigió el estudio. "Estas son malas noticiaspara el insecto porque concentra potasio en la hemolinfa [sangre] donde permanece ".
En el estudio publicado hoy en la revista Informes científicos , investigadores de Canadá, Dinamarca y el Reino Unido sugieren que la diferencia entre la vida y la muerte de un insecto en el frío es una cuestión de mantener bajos los niveles de potasio en la sangre hemolinfa.
Los humanos generan exceso de calor y retener ese calor significa mantenerse tostado en una noche fría de invierno. Sin embargo, los insectos tienen una temperatura corporal que es la misma que el aire que los rodea son ectotérmicos, lo que significa que si es 0 ° Cafuera, el insecto está a 0 ° C adentro, y un sombrero no ayudará. Muchos insectos han evolucionado para ser notablemente tolerantes a grandes cambios de temperatura, pero otros son bastante intolerantes y mueren después de exposiciones cortas al frío.
"Al igual que nosotros, los insectos siempre trabajan para mantener bajos los niveles de potasio fuera de sus células, porque los niveles altos pueden interrumpir completamente la señalización nerviosa y la capacidad de los músculos para contraerse. Si los niveles de potasio se elevan lo suficiente en el frío, incluso pueden causardaño tisular permanente y muerte ", dijo MacMillan.
MacMillan y sus colaboradores pensaron que si los insectos pudieran mantener el equilibrio de agua y sal en el frío, podría tener algo que ver con los túbulos de Malpighian. Esto se debe a que los túbulos de insectos de Malpighian son órganos que cumplen una función fisiológica similar a los riñones de mamíferos, que ayudan a los mamíferos a mantener el equilibrio de sal y agua eliminando sales y agua de la sangre según sea necesario.
El equipo estudió los efectos de la exposición al frío en el equilibrio de sal y agua en cinco especies de moscas de la fruta recolectadas en diferentes lugares del mundo ". Las especies de moscas de latitudes altas, donde los inviernos son más fríos, fueron mucho mejores para mantener el ión yequilibrio de agua a bajas temperaturas ", dijo MacMillan. Esta capacidad de sobrevivir en el frío parece estar específicamente asociada con los túbulos de Malpighian." Los túbulos de los insectos tolerantes al frío ayudaron a mantener el sodio y el potasio en niveles normales en la sangre durante la exposición al frío., mientras que los insectos que se matan fácilmente a baja temperatura pierden su capacidad de regular adecuadamente el equilibrio de sal en el frío ".
Johannes Overgaard, profesor asociado de la Universidad de Aarhus que trabajó en el estudio, dijo: "Este trabajo es significativo porque identifica mecanismos fisiológicos en órganos específicos que pueden determinar si un insecto vive o muere a bajas temperaturas".un gran paso adelante en nuestra comprensión de la tolerancia al estrés de los insectos, y podría ayudarnos a predecir cómo responderán las diferentes especies de insectos a un clima cambiante ".
Los autores del estudio esperan que esta investigación también contribuya al desarrollo de nuevas formas de controlar las plagas de insectos. "Este conocimiento fundamental es crítico", dijo la profesora Shireen Davies, de la Universidad de Glasgow, coautora del estudio. "The MalpighianLos túbulos están regulados por algunas hormonas que solo se encuentran en los insectos, por lo que existe un gran potencial para alterar de forma segura y precisa la capacidad de las plagas o insectos agrícolas que transmiten enfermedades para regular el equilibrio de sal y agua en momentos de estrés.encuentre formas nuevas y seguras de controlar qué tan bien sobreviven estas especies al invierno en climas templados y polares ".
Esta investigación fue apoyada por el Consejo Danés de Investigación Independiente y la Fundación Carlsberg en Dinamarca, y también fue facilitada por una beca postdoctoral Frederick Banting del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá; y una subvención del Departamento de Biotecnología y Ciencias BiológicasConsejo de Investigación del Reino Unido.
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Materiales proporcionados por Universidad de York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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