Contaminación trastorna la vida sexual de las moscas de la fruta

En el aire contaminado, las hembras se sienten menos atraídas por los machos. Y mientras tanto, los machos (sin darse cuenta) desarrollan afición por otros machos.

El caos. Eso es, en pocas palabras, lo que se consigue cuando se envía a las moscas de la fruta a buscar pretendientes en aire contaminado. Esta es la conclusión a la que han llegado los investigadores en la revista Nature Communications.

Altas concentraciones de ozono

En su estudio, examinan el impacto de las altas concentraciones de ozono (ver recuadro) cerca de la superficie terrestre en las moscas de la fruta. Y los resultados son bastante chocantes.

Más sobre el ozono

El ozono se encuentra en las capas altas de la atmósfera y tiene una función muy importante: bloquear la radiación UV del sol, que es perjudicial para nosotros. Pero el ozono también puede formarse más cerca de la superficie terrestre. Y esto se debe a una reacción entre la luz solar y ciertos gases que se encuentran en el aire, como los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). Los NOx y los COV pueden proceder de fuentes naturales (como los bosques), pero también de actividades humanas (como la quema de combustibles fósiles en coches o fábricas). Cuando el ozono se forma cerca de la superficie terrestre, a diferencia del ozono en la atmósfera, no es bueno para nosotros; altas concentraciones de ozono en el aire pueden provocar problemas respiratorios y, con una exposición prolongada, incluso daños pulmonares irreversibles y posiblemente asma. Y ahora una nueva investigación demuestra que el ozono también puede poner patas arriba la vida sexual de las moscas de la fruta.

¿Feromonas sexuales en moscas de la fruta?

Cuando las moscas de la fruta buscan pareja, sus feromonas sexuales desempeñan un papel crucial. Se trata de moléculas volátiles que los insectos utilizan para transmitir información importante a sus congéneres. Los machos, por ejemplo, liberan un cóctel de moléculas volátiles que les hace más atractivos para las hembras. A partir de ese cóctel, las hembras pueden identificar y encontrar a un macho. Al mismo tiempo, el mismo cóctel disuade a otros machos; de hecho, pueden deducir que la mosca de la fruta en cuestión es de su mismo sexo y, por tanto, carece de interés.

Efectos del ozono en las feromonas

Pero estas feromonas tienen un talón de Aquiles, según demuestran ahora las investigaciones. Contienen un compuesto que puede ser destruido fácilmente por el ozono. Y cuando eso ocurre, se rompe la vida sexual y, en consecuencia, la reproducción de las moscas de la fruta

Doble enlace de carbono

El compuesto bastante frágil del que trata la investigación es el doble enlace de carbono. “Dado que los compuestos con un doble enlace de carbono son especialmente sensibles a la disminución del ozono y que casi todas las feromonas sexuales de los insectos contienen este tipo de dobles enlaces, nos preguntamos si la contaminación atmosférica afecta al grado en que las hembras y los machos pueden encontrarse e identificarse”, explica el investigador Markus Knaden.

Experimento realizado

Knaden y sus colegas hicieron la prueba y recogieron algunas moscas de la fruta pertenecientes a la especie Drosophila melanogaster. A continuación, expusieron a algunos machos a elevadas concentraciones de ozono durante algún tiempo, mientras que otros machos (el grupo de control) permanecieron en “aire sano”. Seguidamente, se midió la cantidad de feromonas producidas por ambos grupos. Se comprobó que la cantidad medible de feromonas era significativamente menor en el grupo que había permanecido en aire con elevadas concentraciones de ozono que en el grupo de control. Y los experimentos demuestran que esto también provocó que estos machos resultaran mucho menos atractivos a los ojos de sus congéneres femeninas. Y no solo eso: las moscas de la fruta expuestas a mayores concentraciones de ozono empezaron de repente a mostrar interés también por sus congéneres machos. Los investigadores pueden explicar esto; después de todo, las feromonas no solo sirven para atraer a las hembras. Una mosca de la fruta macho también utiliza las feromonas para indicar a otras moscas de la fruta macho que él es un macho y que no tienen por qué acercarse a él o intentar cortejarlo. Pero cuando el ozono descompone las feromonas, ese mensaje también desaparece. Y el resultado es que los machos ya no son capaces de distinguir entre moscas de la fruta macho y hembra y de repente empiezan a mostrar interés también por congéneres machos. “Sabíamos que las concentraciones elevadas de ozono podían afectar al sistema de apareamiento de los insectos a través de la ruptura de los dobles enlaces de carbono y, por tanto, de las feromonas”, escriben los investigadores. “Pero nos sorprendió ver que solo un ligero aumento de la concentración de ozono ya tenía un fuerte efecto sobre el comportamiento de las moscas”.

Otras especies de moscas de la fruta

Los investigadores también experimentaron con otra especie de mosca de la fruta: D. busckii. Las feromonas de esta mosca de la fruta no contienen dobles enlaces de carbono, por lo que el aumento de las concentraciones de ozono no provocó una disminución de las feromonas. Sin embargo, sorprendentemente, estas moscas de la fruta también resultaron menos capaces de encontrar pareja y reproducirse tras la exposición a elevadas concentraciones de ozono. Esto sugiere que, durante el apareamiento, estas moscas de la fruta también dependen de otra sustancia química, aún no descrita, que también es sensible al ozono, escriben los investigadores. Además de D. busckii y D. melanogaster, los investigadores estudiaron otras especies de moscas de la fruta. Y en todas las especies (excepto en una) el comportamiento de apareamiento de los machos cambió bajo la influencia de una mayor concentración de ozono. Solo la especie D. suzukii continuó haciendo lo mismo que siempre, incluso cuando se expuso a más ozono. Esto también es explicable; la mosca de la fruta no funciona con feromonas, sino que se guía por señales visuales durante el apareamiento.

Otros insectos también podrían estar siendo afectados 

Aunque el estudio se limita a la mosca de la fruta, los investigadores temen que haya muchas otras especies de insectos en las que el ozono interfiera en la comunicación sexual. Y eso es preocupante. “Los insectos y sus feromonas han evolucionado a lo largo de millones de años”, argumenta el investigador Bill Hansson. En cambio, la elevada concentración de contaminantes atmosféricos (y, por tanto, el aumento de la concentración de ozono) es un fenómeno relativamente reciente. “La concentración de contaminantes atmosféricos solo ha aumentado drásticamente desde la industrialización. Por tanto, es poco probable que los sistemas de comunicación de los insectos puedan modificarse en un futuro próximo cuando las feromonas dejen de funcionar de repente. La única solución a este dilema es la reducción inmediata de los contaminantes en la atmósfera”.

Poblaciones de insectos en disminución 

La investigación también podría ayudar a explicar por qué muchas poblaciones de insectos se han reducido drásticamente en todo el mundo. Antes se achacaba principalmente al uso de insecticidas y a la degradación del hábitat de los insectos. Pero la comunicación interrumpida por la contaminación atmosférica también puede desempeñar un papel, argumentan los investigadores. Al fin y al cabo, si los insectos son menos capaces de encontrar pareja, también son menos capaces de reproducirse, lo que también puede dar lugar a poblaciones más pequeñas. La idea de que esto desempeñe un papel no solo en las moscas de la fruta, sino también en otros insectos sociales, como las abejas y las mariposas, es preocupante. Sobre todo si se tiene en cuenta que actualmente el 80 % de nuestros cultivos tienen que ser polinizados por insectos (como las abejas), por lo que también dependemos enormemente de estos organismos para nuestro suministro de alimentos.

En el futuro, los investigadores planean investigar si el ozono afecta también a otras especies de insectos y a otras funciones de las feromonas. “La comunicación química no se limita al comportamiento en pareja”, subraya Knaden. “Todos los insectos sociales (como las abejas, las hormigas y las avispas) utilizan señales químicas para identificar a los miembros de su propia colonia. Ahora también estamos estudiando si las estructuras sociales dentro de las colonias de hormigas se ven afectadas cuando estas regresan de su búsqueda de alimento y se exponen a niveles elevados de contaminación atmosférica en el proceso”. Si efectivamente resulta ser así, sin duda es motivo de preocupación. “No queremos ni imaginar lo que ocurriría si las estructuras sociales de las colonias de hormigas o las colmenas de abejas se colapsaran de repente porque la comunicación a través de las feromonas dejara de funcionar”, advierte Knaden.