La reproducción sexual de los insectos se desarrolla a través de unos mecanismos dependientes en gran medida de las feromonas. Éstas son sustancias químicas secretadas por los seres vivos, con un olor inconfundible, que provocan comportamientos específicos entre los machos y las hembras de una especie mediante la identificación del sexo y el estado de apareamiento de una pareja potencial, de forma que se sientan atraídos entre sí y logren aparearse. Existe una gran diversidad química de feromonas emitidas por insectos, pero todas tienen algo que las caracteriza: presentan en su molécula dobles enlace carbono-carbono.
El mecanismo de reproducción de los insectos consiste básicamente en que durante la cópula, la secreción de la feromona por el macho provoca la atracción de la hembra, a la que se le transfieren las moléculas de feromona; es entonces cuando la hembra pierde su atractivo para otros machos, garantizándose la reproducción.
¿Cómo puede verse afectado este mecanismo de reproducción?
Recientemente, un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Ecología Química (Jena, Alemania) ha descubierto que los niveles elevados de ozono en el aire ambiente provocan una disfunción en el comportamiento de los insectos durante la etapa de apareamiento, provocando que la atracción de las hembras por los machos decaiga notablemente. Este hecho se explica por el elevado poder oxidante que presenta el ozono, un contaminante secundario generado en la atmósfera a consecuencia de las emisiones industriales y la radiación solar, de modo que al entrar en contacto con las feromonas, oxida los dobles enlaces carbono-carbono de sus moléculas, que consecuentemente se rompen, reduciendo la concentración de estas sustancias. Por tanto, la ausencia de estas “señales químicas” modifica los mecanismos.
Para realizar el estudio se seleccionaron poblaciones de mosca del vinagre, “Drosophila melanogaster”, cuyos especímenes macho fueron expuestos por un lado a una corriente de ozono, y por otro lado, a una corriente de aire ambiente con una concentración de ozono de 4.5 ± 0.5 ppb (grupo control). Los especímenes hembra no fueron expuestos a ozono.
Este equipo de investigadores analizó, en primer lugar, si la concentración de feromona en los machos se veía afectada por la exposición al ozono. Así, expusieron a un grupo de moscas a una corriente de 100 ppb de ozono durante 2 horas, y la compararon con el grupo expuesto durante 2 horas al aire ambiente. Los resultados indicaron que la cantidad de feromona en los machos disminuyó al tempo que aumentó la concentración de heptanol, un producto de la oxidación de la feromona estudiada, por lo que concluyeron los efectos negativos del ozono.
En segundo lugar, estudiaron si los cambios en la cantidad de feromonas y otros compuestos en los machos afectan a su atractivo frente a las hembras. Para ello, expusieron a un grupo de machos a una corriente de concentración ascendente de ozono (50 a 200 ppb) durante 30 minutos, y a una corriente de aire ambiente, comprobando el comportamiento de cortejo frente a hembras no expuestas a ozono. Al analizar los resultados, llegaron a la conclusión de que los machos expuestos a ozono necesitan tiempo más elevados para ser aceptados por la hembra, por lo que resultan menos atractivos para ellas, hecho que se corresponde con la disminución de la concentración de feromonas tras la exposición. Además, el tiempo de aceptación aumenta cuando la exposición se realiza durante 2 horas o cuando los niveles de ozono son más altos (entre 150 y 200 ppb).
Por último, conociendo que las feromonas específicas de machos permiten discriminar sexos, estudiaron si la reducción de la cantidad de feromona debida a la exposición a ozono de las moscas macho impediría dicha discriminación. Para ello, expusieron a un grupo de machos a una corriente de ozono de 100 ppb a diferentes tiempos y al aire ambiente, descubriendo para su sorpresa, que sólo tras una exposición de 17 minutos se produjeron intensas cadenas de cortejo macho-macho, es decir, que los machos ozonizados resultaron repentinamente interesantes para sus congéneres masculinos. Este efecto, que se ve incrementado cuando se aumenta el tiempo de exposición y la concentración de ozono, se observa en el siguiente video tras una exposición de las moscas durante 20 minutos. Sin embargo, la intensidad de este efecto se reduce notablemente cuando las moscas se exponen al aire ambiente.
Adicionalmente, determinaron que la exposición de ambos sexos al ozono impide la discriminación por sexo, ya que al analizar a un grupo de hembras expuestas a una corriente de ozono de 100 ppb durante 2 horas, observaron cantidades reducidas de los compuestos descritos específicos de la hembra. El equipo también analizó los efectos de los altos niveles de ozono en el aire sobre el comportamiento de apareamiento de otras especies de Drosophila, obteniendo resultados similares.
El presente estudio, en base a los resultados obtenidos, proporciona una explicación adicional sobre la razón por la que las poblaciones de insectos están disminuyendo de forma notable a nivel mundial, sumado a las consecuencias de la aplicación de insecticidas y la eliminación de hábitats por la actividad humana. Su intención es estudiar estos efectos en una variedad mayor de insectos y en otros comportamientos distintos al de apareamiento.
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