El tamaño corporal afecta
profundamente la biología de los animales, y la mayoría de estos crecen de
forma limitada, alcanzando una talla dentro de un intervalo característico de
la especie. El tamaño puede condicionar desde el papel ecológico del individuo
o la expresión de genes dependientes de tamaño, a propiedades tan primordiales
como la alometría (los cambios de las proporciones corporales con el aumento
del tamaño total).
El crecimiento en
tamaño de los insectos (y los artrópodos en general) es particularmente
interesante por una razón: tienen un exoesqueleto rígido, compuesto por una
sustancia llamada quitina, que no está capacitado para crecer de forma
progresiva junto con el resto de tejidos blandos. ¿Qué implicaciones tiene
esto? Que periódicamente, estos animales deben realizar lo que se denomina como
ecdisis o muda. Durante este proceso el animal pasa a un estado de reposo, en
el cual se debilitan las partes internas de la cutícula, mientras que la
epidermis de debajo se prepara para secretar la nueva. Por vías de una mayor
presión interna, u otros mecanismos, el insecto se deshace de la antigua armadura,
quedando en el exterior el nuevo exoesqueleto.
Muchos
insectos realizan un número de mudas o ecdisis fijo. Sin embargo, hay una
cuestión fundamental que no está aún del todo resuelta. ¿Qué es lo que
desencadena el proceso de ecdisis? ¿Cómo percibe el animal que ha alcanzado el
tamaño adecuado? Un equipo de investigación estadounidense ha hallado la
respuesta en el sistema respiratorio del gusano Manduca sexta.
La Manduca sexta o gusano del tabaco pasa
por 5 procesos de ecdisis antes de realizar la metamorfosis y transformarse en
una polilla. Su exoesqueleto blando sí que crece progresivamente a lo largo del
estadio, a diferencia de en muchas especies.
El equipo de
investigación mencionado anteriormente observó que el sistema de traqueas de la
M. sexta no crecía progresivamente
junto con el resto del cuerpo, si no que aumentaba su volumen de forma discreta
en cada muda. Es decir, un gusano que había crecido durante todo un estadio
tiene el mismo volumen de sistema respiratorio que justo después de la ecdisis.
Como observamos en la imagen, en el momento tardío del estadio, el sistema de
tráqueas y traqueidas apenas alcanza a cubrir todo el espacio. Esto sugería que la disponibilidad de oxígeno
reducida podría ser la señal que desencadenaría la secreción ecdisona, una de las
hormonas que promueven la muda.
Tras realizar
varios experimentos, entre los cuales se incluía la observación del momento de
muda en diferentes condiciones de disponibilidad de oxígeno, el equipo llego a
la conclusión de que, efectivamente, la falta de oxígeno actuaba como señal
desencadenante de la ecdisis. Pero no solo esto. También vieron que aquellos
insectos que no alcanzaba el tamaño suficiente también realizaban la muda, debido a que aunque la parte del
encéfalo responsable de dar la señal no actuara, de forma basal se secretaba
ecdisona continuamente, de forma que a partir de cierto momento,
independientemente de su tamaño, la muda ocurría.
Ya se
sospechaba por muchos otros experimentos anteriores que el reducido tamaño de
los insectos estaba intensamente ligado a su particular sistema respiratorio. Que
no os asusten escenarios de película con insectos y otros artrópodos gigantes
ya que ciertamente son ciencia ficción, a menos que cambien las condiciones del
planeta en el que vivimos.
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