Las mariposas monarca usan una brújula magnética durante la migración

Las mariposas monarca usan una brújula magnética durante la migración

25 de junio de 2014

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</Cada otoño, millones de mariposas monarca utilizan un sofisticado sistema de navegación para atravesar 2.000 millas desde sus lugares de cría a través de los Estados Unidos hasta un hábitat de hibernación en bosques específicos de abetos en el centro de México. Ahora los científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts y el Instituto Politécnico de Worcester han reportado en Comunicaciones con la Naturaleza que las mariposas monarca usan una brújula magnética dependiente de la luz e inclinada para ayudarlas a orientarse hacia el sur durante la migración.

"Tomado en su conjunto, nuestro estudio revela otro aspecto fascinante del comportamiento migratorio de la mariposa monarca", dijo el autor principal del estudio Steven Reppert, un distinguido profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina de UMass. "Un mayor conocimiento de los mecanismos que subyacen a la migración otoñal podría ayudar a su preservación, actualmente amenazada por el cambio climático y por la continua pérdida de algodoncillo y de hábitats de invernada. Una nueva vulnerabilidad a considerar ahora es la potencial interrupción de la brújula magnética en las monarcas por el ruido electromagnético inducido por el hombre, que también puede afectar la orientación geomagnética en las aves migratorias"

El coautor Robert Gegear, profesor asistente de biología y biotecnología en WPI, explicó, "Nuestro estudio muestra que las monarcas utilizan un sofisticado sistema de brújula de inclinación magnética para la navegación, similar al que utilizan los vertebrados migratorios de cerebro mucho más grande, como las aves y las tortugas marinas". </Las marchas usan una brújula solar de tiempo compensado en sus antenas para ayudarles a hacer su viaje migratorio de 2.000 millas a los sitios de hibernación. Durante la ausencia de señales de luz diurna, como bajo una densa cubierta de nubes, los migrantes han sido, sorprendentemente, vistos volando en la esperada dirección sur. Se ha formulado la hipótesis de que las monarcas utilizan señales geomagnéticas para ayudar a navegar cuando no disponen de señales de luz diurna durante la migración. </Los intentos anteriores de los científicos de aislar el uso de una brújula de inclinación interna en las monarcas han dado resultados contradictorios o poco convincentes. Estos estudios, sin embargo, pueden no haber tenido en cuenta la posibilidad de que la brújula magnética fuera influenciada por la luz ultravioleta que puede penetrar en la cubierta de las nubes.

Dada la capacidad de los criptocromos de monarca (CRY), una clase de proteínas que son sensibles a la luz ultravioleta A/blue, para restaurar una respuesta magnética dependiente de la luz en los CRY deficientes Drosophila, Reppert y sus colegas sospecharon que las monarcas también poseían una brújula magnética dependiente de la luz. </Utilizando simuladores de vuelo equipados con campos magnéticos artificiales, Patrick Guerra, un becario de postdoctorado en el laboratorio de Reppert, examinó el comportamiento de vuelo de las monarcas bajo condiciones de luz blanca difusa. Encontró que las monarcas atadas en los simuladores se orientaban hacia el sur. Otras pruebas en el simulador revelaron que las mariposas usaban el ángulo de inclinación del campo magnético de la Tierra para guiar su movimiento. Invertir la dirección de la inclinación hizo que las monarcas se orientaran en la dirección opuesta, hacia el norte en vez de hacia el sur. </Para probar la dependencia de la luz de la brújula magnética de la monarca, el Dr. Guerra aplicó una serie de filtros de bloqueo de longitud de onda a las luces del simulador. Las monarcas expuestas a la luz sólo en el rango de longitudes de onda por encima de 420nm exhibían una falta de dirección al volar en círculos. Las monarcas expuestas a la luz en el rango de longitudes de onda por encima de 380nm mostraron claras señales de vuelo direccional. Estas pruebas demostraron que la brújula magnética de la monarca, y por lo tanto el vuelo direccional, dependía de la exposición a las longitudes de onda de la luz (380nm a 420nm) que se encontraban en el rango espectral de la luz ultravioleta A/azul.

En conjunto, estos resultados proporcionan la primera demostración de que la mariposa monarca utiliza una brújula inclinada dependiente de la luz durante su largo viaje. También es la primera evidencia de tal herramienta de navegación en un insecto migratorio de larga distancia.

"Para las monarcas migratorias, la brújula de inclinación puede servir como un importante sistema de respaldo cuando las señales de luz diurna no están disponibles", dijo Guerra. "También puede aumentar de la mano con la brújula solar de tiempo compensado para proporcionar orientación y direccionalidad a lo largo del proceso de migración."

El siguiente paso para Reppert y sus colegas será evaluar los mecanismos moleculares y genéticos de la magneto-recepción en la mariposa monarca y la participación de los CRYs. </Una brújula magnética ayuda a la migración de la mariposa monarca. Compartir esto. Relacionado con la brújula magnética, mariposas monarcas, criptocromos monarcas, Patrick Guerra, Robert Gegear, Steven Reppert.

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