Los insectos son de sangre fría. Las bajas temperaturas hacen que les sea difícil funcionar, por lo que durante el invierno no vemos tantos insectos. Sin embargo, hay muchos que sí sobreviven en entornos fríos y un nuevo trabajo de investigación sugiere que la mosca de la nieve desafía al sentido común cuando se trata de sobrevivir en el invierno.
La mosca de la nieve (Chionea) es un pequeño insecto sin alas que ronda por la nieve en invierno a pesar de que las temperaturas sean más bajas que el punto de congelación. Son un enigma para los investigadores, aunque un estudio reciente publicado en Current Biology presenta evidencia genética con implicancias que sorprenden: las moscas de invierno parecen generar su propio calor corporal como lo hacen los mamíferos, y producen proteínas anti-congelamiento que son más propias de los peces del Ártico que de los insectos.
“Esperamos que este trabajo sea el inicio de más estudios sobre el mecanismo de tolerancia al frío en los insectos y en especial, de los mecanismos de producción de calor en especies adaptadas al frío”, le dijeron a Gizmodo Marco Gallio y Marcus Stensmyr, que trabajaron en el estudio y son especialistas en insectos de sus respectivas universidades: Northwestern y Lund, de Suecia.
Llamarlo “extrañeza” no basta
Según los investigadores, el frío extremo puede ser fatal para los insectos porque “se congela el agua que hay en sus células, formando cristales que hacen estallar a esas células”. Por eso los insectos suelen escapar al frío y caen en un letargo, aunque hay especies que generan azúcares y proteínas anticongelantes para defenderse del frío.
Sin embargo, la mosca de la nieve hace todo lo contrario y anda por la nieve para aparearse y poner huevos. Para investigar este caso especial, el equipo secuenció el genoma y el ARN de las moscas de la nieve y luego comparó los datos con los de otros insectos que ya se han estudiado en profundidad. En su análisis el equipo encontró algunas proteínas anticongelamiento que se parecen “notablemente” a las de los peces del Ártico, en lugar de a las de otros insectos con funciones similares.
Pero además el equipo identificó también algunos genes que por lo general se encuentran en los mamíferos como los osos polares, cuya grasa marrón produce calor a través de procesos mitocondriales. De modo que, genéticamente, las moscas de la nieve parecían ser una rara mezcla de insecto, pez, mamífero, una idea tan bizarra que el equipo decidió seguir estudiando.
Sí, es una rareza
Diseñaron varios experimentos para entender cómo funcionan las proteínas anticongelantes, y saber si la mosca de la nieve de veras generaba su propio calor, o si había algún otro mecanismo oculto.
En uno de los experimentos, el equipo usó la ingeniería para que produjeran esa proteína las moscas de la fruta – miembro muy “normal” de la familia de las moscas si lo comparas con la mosca de la nieve. Luego pusieron a estas moscas de la fruta, ya modificadas, dentro de un congelador. Lo notable es que el anticongelante actuó como “microscópico bloqueador del hielo” en las moscas de la fruta, mejorando su supervivencia en lapsos cortos de congelamiento, según declararon.
En otros experimentos bajaron la temperatura del entorno para ver cómo reaccionaban las moscas de la nieve. Vieron que lograban mantenerse un poco más calientes “por unos grados durante unos 10 a 20 minutos”, le dijeron a Gizmodo los investigadores. Además, parecían más resistentes a los oxidantes reactivos que en los humanos producen un dolor “que quema” cuando nos exponemos al frío.
“No suena tan impresionante, pero para una mosca cuya temperatura favorita son los -3°C, y que muere si la temperatura baja a los -10°C, podría ser suficiente como para que busque refugio si cambian las condiciones y las cosas se ponen fatales”, afirmaron.
El equipo también consideró cómo se calientan los abejorros o las polillas al contraer rápidamente sus músculos en un “temblor”. Pero eso no es tan probable en las moscas de la nieve porque sus músculos no tienen casi masa, y matemáticamente hablando, el simple movimiento de las patas no basta para aumentar la temperatura del cuerpo de manera significativa, según explicaron los del equipo de investigadores.
Improbables sobrevivientes
El equipo le dijo a Gizmodo que todavía no tiene “la evidencia explícita” de los mecanismos de producción de calor en las moscas de la nieve. Sí se sabe que producen calor, y es algo inesperado, pero esperan seguir recogiendo evidencia a nivel celular para confirmarlo. Sin embargo, se trata de “experimentos muy difíciles, además de que nos cuesta encontrar moscas de la nieve”, admitieron.
Con todo, sus hallazgos tienen implicancias importantes para la investigación genética. La posibilidad de que haya insectos que pueden producir calor mitocondrial como los animales y las plantas “se suele descartar porque son tan pequeños”, explicaron los investigadores. “Se requiere mucha energía para producir calor mediante esos procesos, y en un insecto pequeño ese calor se disiparía muy rápidamente, de modo que ¿para qué lo harían?”.
Las moscas de la nieve demuestran que “incluso un poco de calor podría marcar la diferencia entre la vida y la muerte”, según los investigadores, que añadieron que sus hallazgos podrían “presentar nuevas oportunidades para estudiar cómo se adaptan al frío los insectos”.
“Estos insectos son verdaderamente notables y esperamos que la disponibilidad del genoma sirva para que haya más estudios sobre sus adaptaciones, con mayores esfuerzos por preservarlos, a ellos y a su entorno singular. Necesitamos estudiar más a los insectos y aprender a apreciar su importancia para protegerlos, en beneficio de nuestros ecosistemas y de la humanidad”, afirmaron los investigadores.
Este artículo ha sido traducido de Gizmodo US por Romina Fabbretti. Aquí podrás encontrar la versión original.
