Los científicos están investigando la información sensorial de la que dependen las polillas halcón colibrí para controlar su probóscide.

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Polilla colibrí (Macroglossum stellatarum) alimentándose en Francia (Sorède) Crédito: Anna Stockle

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Polilla colibrí (Macroglossum stellatarum) alimentándose en Francia (Sorède) Crédito: Anna Stockle

Al igual que nosotros, los humanos, buscamos cosas, la polilla halcón abejorro utiliza su sentido de la vista para colocar su larga trompa exactamente sobre una flor en busca de néctar, según un estudio realizado por biólogos de Constanza.

¿Has visto alguna vez una polilla halcón colibrí? Cuando la gente se encuentra por primera vez con esta polilla, suele quedar fascinada: este animal parece un híbrido entre una mariposa y un pájaro – de ahí su nombre – este animal tiene una asombrosa capacidad para volar como un helicóptero durante largos periodos de tiempo.

Tras una inspección más cercana, hay otra característica de la polilla de halcón que rápidamente llama la atención: su trompa enrollada, que es tan larga como todo el animal.

La polilla usa su trompa para chupar el néctar introduciéndola a través de una pequeña abertura en el néctar de las flores, aparentemente sin esfuerzo y en cuestión de segundos. «Es como intentar golpear la boca de una lata de bebida con una pajita de dos metros de largo en la boca», dice Anna Stockl, bióloga de la Universidad de Konstanz.

En un estudio que aparece en la revista Con personasElla y sus colegas estudiaron la información sensorial de la que dependen las polillas para controlar con precisión su trompa.

Descubrieron que los animales utilizan su sentido de la vista para moverse y, si es necesario, corregir el movimiento de la probóscide mediante retroalimentación visual en el camino hacia el néctar, tal como lo hacemos los humanos cuando tenemos algo en nuestras manos. Esta forma compleja de control del apéndice se conocía anteriormente principalmente en animales con cerebros relativamente grandes, como monos o pájaros.

Vídeo del experimento. Se rastrean diferentes partes del cuerpo de la polilla halcón colibrí mientras el animal busca néctar en una flor artificial. Crédito: Laboratorio Stöckl

Mirando la manguera de «cámara lenta»

Para demostrar que este control de los apéndices también ocurre en los insectos, los investigadores llevaron a cabo sofisticados experimentos de comportamiento en los que se registraron polillas colibríes carey con cámaras de alta velocidad mientras se acercaban a flores artificiales.

De esta manera pudieron determinar las posiciones exactas de los cuerpos, cabezas y trompas de las polillas con alta precisión temporal mientras los animales buscaban néctar. Se sabe que las polillas colibrí usan patrones visibles en las flores, escaneándolas con su trompa para alcanzar el líquido azucarado más rápido.

El análisis del movimiento reveló inicialmente que la polilla colibrí sólo podía mover su probóscide hacia adelante y hacia atrás aproximadamente un centímetro y medio, y apenas podía moverla hacia los lados. Para controlar la posición aproximada de la trompa en la flor, los animales mueven todo su cuerpo en vuelo, mientras que se utilizan movimientos más pequeños de la trompa para apuntar con precisión al patrón floral.

«Son muy similares a nuestros dedos, que, aparte del pulgar, podemos mover principalmente hacia adelante y hacia atrás. Sin embargo, podemos realizar patrones de movimiento muy complejos moviendo también nuestras manos para controlar aproximadamente la dirección, por ejemplo, cuando tocamos el piano. » » Stockl explica.

Los cerebros de insectos son maestros de la eficiencia

Hay otra similitud con los humanos: las polillas de halcón necesitan información visual constante para maniobrar con precisión su probóscide para alcanzar el néctar, del mismo modo que nosotros, los humanos, debemos mantener la vista en los dedos para dirigirlos hacia el objetivo cuando realizamos movimientos de la mano no entrenados. Si los ojos de la polilla están cubiertos para que no pueda ver su probóscide, aún puede tocar la flor. Sin embargo, ya no escanean su trompa a lo largo de los patrones florales, sino que la escanean al azar, lo que puede prolongar el período de búsqueda de néctar.

Vídeo de alta velocidad de un solo cuadro para experimentos. Las ubicaciones de la probóscide del animal en la flor se identificaron por color durante una duración total de 30 s. Invisible gracias a las imágenes en blanco y negro: se presentó un patrón de cruz amarilla sobre un fondo azul. Crédito: Laboratorio Stöckl

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Vídeo de alta velocidad de un solo cuadro para experimentos. Las ubicaciones de la probóscide del animal en la flor se identificaron por color durante una duración total de 30 s. Invisible gracias a las imágenes en blanco y negro: se presentó un patrón de cruz amarilla sobre un fondo azul. Crédito: Laboratorio Stöckl

El hecho de que las polillas utilicen retroalimentación visual para controlar con precisión su probóscide fue algo sorprendente, porque esa coordinación en tiempo real entre lo que ven y el movimiento de su probóscide es computacionalmente compleja. Los insectos tienen un sistema nervioso relativamente simple que contiene menos de un millón de neuronas, en comparación con los alrededor de 90 mil millones de neuronas del cerebro humano.

«Para realizar esta tarea, los insectos tienen sólo una pequeña fracción del poder de procesamiento de nuestro sistema nervioso humano», dice Stockl. Esto es precisamente lo que los hace tan interesantes como organismo modelo para la investigación del control visual de los apéndices.

«Y eso no es todo. Estos diminutos cerebros y su eficiente funcionamiento también son excelentes modelos para la investigación aplicada, por ejemplo en robótica. Podemos aprender mucho de las polillas colibríes», señala Stöckel.

más información:
La guía visual regula los movimientos de inspección de las extremidades de los insectos. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2024). doi: 10.1073/pnas.2306937121

Información de la revista:
procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias


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