Estas orugas se vuelven locas por los olores frutales, y también lo hacen sus crías.

Estas orugas se vuelven locas por los olores frutales, y también lo hacen sus crías.

13 de febrero de 2020 <img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/bicyclus-anynana-larva-feeding-on-leaf.jpg" "Larva de Bicyclus anynana alimentándose de la hoja"

Las orugas de Bicyclus anynana se alimentan de las hojas de maíz en el laboratorio de la Dra. Antónia Monteiro, de la Universidad Nacional de Singapur. Los investigadores allí han encontrado que las orugas B. anynana aprenden a preferir el olor de las hojas recubiertas de plátano y mango y transmiten esa preferencia a su descendencia, un raro ejemplo de herencia de un rasgo aprendido. (Foto de Antónia Monteiro, Ph.D., y William Piel)

Por Crystal Ho

¿Recuerdas la vez que comiste algo malo y tuviste un malestar estomacal durante días? Tal vez ahora tiemblas cuando hueles la misma comida.

<img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/crystal-ho.jpg" "Crystal Ho"

Crystal Ho

De manera similar, los ratones que reciben choques eléctricos mientras huelen frutas saltan cuando huelen las frutas, incluso sin ser chocados. Pero lo que es asombroso es que sus crías exhiben un comportamiento similar. Ahora, imagínese que sus hijos evitan la misma comida incluso sin que usted les cuente su experiencia.

Los gusanos redondos, mientras tanto, gravitan hacia los mismos olores de comida durante 40 generaciones.

Y ahora, se ha encontrado que otra especie ha heredado de manera similar un rasgo aprendido. Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) y el Colegio Yale-NUS ha encontrado que la especie de mariposa Bicyclus anynana transmite la preferencia por las hojas que huelen a plátano a su siguiente generación, según un estudio publicado en octubre de 2019 en la revista Evolution.

Lamarck puede no haber estado del todo equivocado

El estudio comenzó inicialmente como un proyecto piloto de Florence Monteiro Piel, hija de Antónia Monteiro, Ph.D., profesora asociada en NUS y Yale-NUS y autora correspondiente del estudio.

"Este estudio ha demostrado cómo la exposición a ciertos ambientes puede impactar en la forma en que la descendencia se comporta hacia ese ambiente", dice Monteiro, "mostrando el apoyo a la herencia de los rasgos adquiridos, la frase promovida por Lamarck, que no es realmente aceptada por muchas personas. "Aunque la herencia de los comportamientos adquiridos se ha demostrado en ratones y lombrices, explorar esta posibilidad en otros modelos animales puede arrojar algo de luz sobre por qué y cómo sucede y los beneficios de adaptación de la heredabilidad de tales rasgos.

Not a Picky Eater

La especie de mariposa Bicyclus anynana prefiere ciertas plantas alimenticias pero no es particularmente exigente con el lugar donde pone sus huevos si sus plantas huéspedes preferidas no están disponibles, lo que hace que sea una buena opción para estudiar las preferencias alimenticias de un insecto herbívoro. </Las preferencias alimentarias flexibles muestran el potencial de la especie para desarrollar nuevas preferencias alimentarias, tal vez debido a la exposición a nuevas plantas alimenticias o a través del aprendizaje de nuevos olores de alimentos.

Mientras que B. anynana ha demostrado reconocer nuevos olores de feromonas y transmitir estas habilidades a la siguiente generación, la investigación sobre la herencia de las preferencias alimentarias aprendidas nunca se ha hecho.

Investigadores en el laboratorio de Antónia Monteiro, Ph.D., en la Universidad Nacional de Singapur utilizan Bicyclus anynana y otras Bicyclus especies de mariposas como organismos modelo para estudiar varios elementos de la biología evolutiva del desarrollo. (Foto de Antónia Monteiro, Ph.D., y William Piel)

Ensayos de Elección de Alimentos Aromatizados

Los investigadores probaron si las orugas preferían ciertos olores exponiéndolas a nuevos olores artificiales -banana, mango, almendra y café- en su comida normal de laboratorio, las hojas de maíz. Las hojas recubiertas de etanol se utilizaron como control.

A pesar de que inicialmente evitaron las hojas recubiertas de plátano, las orugas aprendieron rápidamente a preferir las hojas recubiertas de plátano y mango cuando se alimentaban de ellas, pero no aprendieron a preferir las hojas recubiertas de café o almendra.

Sólo las orugas que se alimentaban de hojas recubiertas de plátano y mango fueron utilizadas para probar si sus nuevas preferencias de olor, como larvas, afectaban la elección de poner huevos en las hojas recubiertas de plátano y mango.

Prueba del efecto de la línea germinal masculina en la herencia de los rasgos aprendidos

Se permitió a estas orugas desarrollarse plenamente en mariposas. Dentro de cada grupo de las orugas que prefieren el mango y el plátano, las mariposas se aparearon entre sí y algunos machos se aparearon con hembras expuestas sin olor.

Los investigadores esperaban ver el efecto de la línea germinal masculina en la siguiente generación: "Apareamos machos expuestos al olor con hembras salvajes. Las crías mostraron una preferencia por las hojas con olor a plátano", dice V. Gowri, el primer autor del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Biológicas de NUS.

"En comparación con el óvulo, el esperma es mucho más pequeño, pero parece que el esperma puede contener alguna información que transmita la preferencia por el olor", dice Gowri. "La creencia original es que el medio ambiente no puede afectar la línea germinal, pero más experimentos están demostrando que el medio ambiente puede afectar la línea germinal también."

"La dieta de los padres, la dieta del padre solo, y el olor de la hoja donde se pusieron los huevos, todos afectaron la preferencia de olor de los jóvenes.

Independientemente de la ubicación del huevo o si sólo el padre o ambos padres comieron hojas recubiertas de plátano, la descendencia de los padres que prefieren el olor del plátano eligieron alimentarse de hojas recubiertas de plátano. </De manera similar, independientemente de si sólo el padre o ambos padres comieron hojas recubiertas de mango, los hijos de los padres que prefieren el olor a mango eligieron alimentarse de hojas recubiertas de mango más a menudo que los hijos de los padres que nunca se alimentaron de estos olores recubiertos de mango. "Ahora estoy explorando si estas preferencias se desvanecen después de unas pocas generaciones de larvas que regresan a su dieta normal y si pueden persistir a largo plazo si expongo a varias generaciones a estos olores."

Interesantemente, las preferencias alimenticias de las orugas no afectaron la elección de poner huevos cuando crecen, lo que contradice la hipótesis de inducción de preferencias de hábitat natal - los adultos ponen huevos en las plantas que consumen cuando son jóvenes.

Los miembros del equipo de investigación de la Universidad Nacional de Singapur que estudiaron la herencia de las preferencias aprendidas en Bicyclus anynana mariposas incluyen (de izquierda a derecha) V. Gowri, Antónia Monteiro, Ph.D., Emilie Dion, Ph.D., y Florence Piel. (Fotografía cortesía de Antónia Monteiro, Ph.D.) Athmaja Viswanath es una ex-alumna del laboratorio de Antónia Monteiro, Ph.D., en la Universidad Nacional de Singapur y también contribuyó a la investigación del laboratorio sobre la herencia de las preferencias aprendidas en las mariposas Bicyclus anynana. (Foto cortesía de Athmaja Viswanath)

¿Por qué las orugas B. anynana prefieren los olores a fruta?

Mientras que B. anynana las orugas no se alimentan de fruta, B. anynana los adultos sí. Los genes receptores de olor que detectan los olores de la fruta pueden expresarse antes de la etapa adulta, una sensibilidad genética innata que puede haber causado que las orugas aprendan a preferir los olores afrutados en lugar de los olores del café y la almendra.

Diferentes concentraciones iniciales de los olores del café y la almendra debido a las condiciones de fabricación por parte del proveedor también pueden haber causado estos resultados, mientras que las soluciones estándar de olor del 2 por ciento se utilizaron para todos los tratamientos, la composición molecular exacta y la concentración de los productos químicos pueden haber diferido entre los olores del café, la almendra y la fruta.

"Aún no conocemos el mecanismo exacto - los resultados podrían deberse a marcas epigenéticas u otros factores en el citoplasma", dice Monteiro.

Más Plátanos en el Futuro para B. anynana

Gowri repetirá el estudio con el olor del plátano en sí, ya que este estudio utilizó esencia de plátano comercialmente disponible, que puede tener sabor adicional y otros químicos incluyendo el etilenglicol. Gowri también está explorando el efecto de los olores de pera y fresa.

La separación del olor de la comida ayudará a los investigadores a entender si los resultados observados en este estudio se debieron al aprendizaje asociativo -las orugas vinculando los nuevos olores a la recompensa de la comida y buscando el olor para obtener comida, o la impresión del olor-, si la exposición al olor no recompensado lleva a la preferencia del olor.

"Estamos tratando de probar esto a lo largo de cinco generaciones para ver si las preferencias alimentarias aprendidas pueden ser efectivamente transmitidas a lo largo de más de una generación", dice Monteiro. </La herencia transgeneracional de las preferencias aprendidas por los nuevos olores de las plantas huéspedes en las mariposas Bicyclus anynana y Emmy es un reciente graduado en comunicación científica de la Universidad Nacional Australiana y la Universidad Nacional de Singapur. Ella ha escrito previamente para Eco-Business. Twitter: @crystalhzf. Email: crystalho.com@gmail.com.

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