La migración de las mariposas monarca es uno de los espectáculos más impresionantes que ofrece la naturaleza. Occurre dos veces al año en los bosques de México: durante el otoño, cuando llegan desde Canadá; y en primavera, cuando regresan. Ahora sabemos cómo consiguen orientarse.

No es un viaje cualquiera. La mariposa monarca realiza la mayor y más extensa migración del reino de los insectos: millones de ellas recorren juntas hasta 4000 kilómetros de distancia. Para navegar sin perderse, se sirven de una brújula interna que usa la posición del sol con respecto al horizonte; así determinan la dirección correcta. Los científicos conocen esto desde hace años, pero no tenían ni idea de cómo el cerebro de las mariposas recibía y procesaba esa información para controlar el vuelo.

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Un grupo multidisciplinario de científicos ha conseguido explicarlo con un modelo matemático que emula esos cálculos. El estudio, liderado por Eli Shlizerman de la Universidad de Washington, traslada lo aprendido sobre la psicología y neurología de la mariposa al lenguaje formal de las matemáticas. Esto ha permitido reproducir la circuitería interna del animal.

Para saber hacia dónde hay que ir, los ojos grandes y complejos de la monarca escanean la posición del sol en el cielo. No es suficiente: necesita saber la hora del día para compensar el cálculo. La evolución ha dotado a la mariposa monarca de un “reloj biológico” que se encuentra en sus antenas y envía esa valiosa información al cerebro a través de las neuronas. Los científicos pudieron registrar sus señales en el laboratorio junto con las señales de luz solar que recogen los ojos.

Shlizerman y su equipo crearon un modelo circuital con todos esos datos para descubrir qué tipo de mecanismos de control se producen en el cerebro de la mariposa. El modelo tenia que garantizar una navegación sostenida en dirección suroeste. El circuito resultante consta de dos mecanismos de control: uno para controlar la hora y otro para controlar la posición del sol.

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“El circuito recibe esas dos señales y las combina para indicar al sistema si se necesita una corrección para permanecer en el camino correcto”, explica Eli Shlizerman. En el viaje de regreso desde México a Canadá, el sistema sencillamente se invierte.

En un futuro, los científicos podrían instalar este modelo circuital en insectos robóticos para seguir a las mariposas monarca en su viaje anual. Así podríamos ayudar a proteger la especie, cuyas poblaciones se están diezmando por el uso de ciertos pesticidas en los campos de maíz de los Estados Unidos. [Cell Reports]


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