Cómo las mariposas navegan hacia un hábitat adecuado

Cómo las mariposas navegan hacia un hábitat adecuado

19 de julio de 2019 <img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/speyeria-cybele.jpg" "Speyeria cybele"

Un estudio reciente sobre la navegación y la percepción visual de las mariposas puso a prueba la capacidad de las mariposas cibeles Speyeria, a veces conocidas como la gran fraternidad de lentejuelas, para alcanzar un hábitat isleño cuando se liberan a una distancia de hasta 60 metros. A algunos especímenes se les iluminaron los ojos con luz brillante para inducir la ceguera, lo que dio como resultado un éxito significativamente menor en la navegación, lo que según los investigadores indica un papel principal de la visión entre otros sentidos en la navegación de las mariposas. (Fotografía: David Cappaert, Bugwood.org)

Por Andrew Porterfield

Para las poblaciones de cualquier animal, la capacidad de los miembros lejanos de una especie para encontrar el hábitat adecuado puede ser crucial para la supervivencia de esa especie. Cómo lo hacen los animales es una cuestión importante en ecología, y las mariposas han demostrado ser un modelo valioso para estudiar cómo los miembros de las especies pueden encontrar individualmente un espacio adecuado para vivir y alimentarse.

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Andrew Porterfield

Pero cómo las mariposas detectan y navegan su camino hacia el hábitat adecuado sigue siendo algo de misterio. Estudios anteriores han liberado insectos a varias distancias de un hábitat objetivo y estudiado comportamientos de vuelo, asumiendo ciertos límites a la percepción de estos hábitats. Estos estudios no han examinado cómo cada tipo de sentido, como la visión, el olfato o la percepción del viento, contribuyen a la navegación, especialmente a través de un hábitat inadecuado.

Para ayudar a responder a esta pregunta, Zachary MacDonald, un estudiante de doctorado de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá, dirigió un equipo de investigación que examinó la percepción visual y la navegación sobre el agua (un hábitat inadecuado) a una isla (un hábitat adecuado) en Ontario, Canadá. El equipo publicó sus resultados en junio en la revista de libre acceso Journal of Insect Science.

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Zachary MacDonald, un estudiante de doctorado de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá, dirigió un equipo de investigación que examinó la percepción visual y la navegación de las mariposas sobre el agua (un hábitat inadecuado) a una isla (un hábitat adecuado) en el Lago de los Bosques en Ontario, Canadá. (Foto cortesía de Zachary MacDonald)

MacDonald y su equipo encontraron que, en las especies de mariposas Speyeria cybele y Speyeria atlantis (a veces conocidas como la gran fraternidad de lentejuelas y la fraternidad de la Atlántida, respectivamente), la percepción visual era el sentido primario utilizado para navegar hacia los hábitats. Además, su equipo no encontró ninguna distancia "exterior" más allá de la cual las mariposas no pudieran encontrar el camino a su hogar; en cambio, su capacidad de localizar su hogar dependía de varios factores ambientales y de otro tipo.

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Zachary MacDonald

Los experimentos del equipo consistieron en dos partes:

Primero, los investigadores recogieron 41 S. cibeles y 54 S. atlantis mariposas y las liberaron desde una lancha a motor, a varias distancias de una isla objetivo de 2,5 acres en el Lago de los Bosques, Ontario. Las distancias de liberación fueron de 30, 40, 50 o 60 metros. Cada insecto fue rastreado visualmente hasta que llegó a la isla objetivo o voló fuera de su alcance.

Entonces, para determinar el papel de la visión en el viaje de las mariposas por el hábitat, los investigadores indujeron la ceguera por flash, exponiendo un grupo selecto de ojos compuestos de mariposas a intensos flashes fotográficos antes de ser liberados. El flash blanqueó los compuestos de rodopsina en los ojos de los insectos, cegándolos de manera efectiva.

En general, las mariposas sin flash alcanzaron la isla objetivo, pero su capacidad de navegación disminuyó a medida que su distancia de liberación aumentó. A 60 metros, la mitad de las S. cibeles llegaron a su destino, mientras que a 50, 40 y 30 metros, 54,5 por ciento, 85,7 por ciento y 80 por ciento lo lograron, respectivamente. En comparación, ningún insecto S. atlantis tuvo éxito desde 60 metros. Su éxito fue del 16,7 por ciento a 50 metros, y la mitad a 40 y 30 metros.

Para las mariposas con ceguera intermitente, sólo el 11 por ciento de los S. cibeles y no S. atlantis podían navegar hasta la isla.

La disminución de la capacidad de navegación con el aumento de la distancia de la isla no fue un hallazgo sorprendente. Pero la efectividad de la ceguera del flash en la navegación fue inesperada, dice MacDonald. "Me sorprendió lo efectivo que fue el método del flash para inducir la ceguera del flash y hacer que las mariposas fueran incapaces de detectar el parche de hábitat cercano. El efecto fue tan obvio que, a veces, se sentía tonto usando estadísticas para sacar nuestras inferencias más básicas - ¡un simple gráfico de barras lo muestra todo! Después de inducir la ceguera instantánea, las mariposas todavía podían volar de manera efectiva (es decir, permanecer sobre la superficie del lago y mantener la elevación), pero no podían encontrar un parche de hábitat cercano, incluso si estaba a menos de 20 metros de ellas. Por el contrario, las mariposas no voladoras navegaron con éxito hasta el parche casi siempre."

<img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/navigation-success-rates.jpeg" "tasas de éxito de navegación"

La proporción (tasa de éxito) de las mariposas Speyeria cybele y Speyeria atlantis que navegaron con éxito hasta una isla objetivo después de la liberación experimental a 30, 40, 50 y 60 metros fue significativamente menor en las mariposas expuestas a una serie de intensos destellos inmediatamente antes de la liberación, para inducir la ceguera. "Las tasas de éxito reducidas de las mariposas con destellos indican que las mariposas confían principalmente en los sentidos visuales para detectar y navegar hacia los parches de hábitat adecuados durante los movimientos de interpatch y dispersión", escribe el equipo de investigación que llevó a cabo el experimento. (Figura originalmente publicada en MacDonald et al 2019, Journal of Insect Science)

Mientras que el equipo de MacDonald estudió la navegación en sólo dos especies, cree que los hallazgos podrían aplicarse a otras mariposas. "Cuanto más lejos esté una mariposa de un parche de hábitat, menos probable será que navegue con éxito hacia el parche de hábitat. Sin embargo, las distancias específicas a las que los individuos podrían navegar consistentemente dependen probablemente de muchas variables, únicas en el medio ambiente, el paisaje, y posiblemente incluso en el individuo", dice.

El estudio, si bien indica que la percepción visual es un factor muy fuerte en la navegación exitosa, no puede descartar del todo el papel de otros sentidos de las mariposas. </Es ciertamente posible que las mariposas empleen otros sentidos para la detección a largo plazo de recursos particulares, incluyendo el néctar y las plantas huéspedes, siempre que el olor atractivo esté en cantidad suficiente y el individuo sea capaz de cuantificar la dirección del viento", dice MacDonald. "Basándonos en nuestro trabajo, diría que las mariposas pueden utilizar el olfato en ciertos casos para obtener información aproximada sobre la ubicación de los recursos de néctar y plantas huéspedes, pero que su navegación real por el paisaje fragmentado (a las escalas que es más probable que encuentren) se logra probablemente con el uso de los sentidos visuales. "Rango Perceptual, Capacidad de Apuntar y Detección Visual del Hábitat por las Mariposas Fritillarias Mayores Speyeria cybele (Lepidoptera: Nymphalidae) y Speyeria atlantis"

Journal of Insect Science

Andrew Porterfield es escritor, editor y consultor de comunicaciones para instituciones académicas, empresas y organizaciones sin fines de lucro en las ciencias de la vida. Escribe frecuentemente sobre temas de agricultura para el Proyecto de Alfabetización Genética. Está basado en Camarillo, California. Síganlo en Twitter en @AMPorterfield o visiten su página de Facebook.

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