Cómo la brújula innata de los escarabajos peloteros utiliza las señales de orientación
El escarabajo pelotero, que se alimenta de estiércol animal, forma una bola con el estiércol y la hace rodar en línea recta para escapar de sus competidores en el estercolero. Se ha descubierto que el escarabajo utiliza señales de orientación, como la posición del Sol, la Luna y las estrellas, y las combina con otras señales para mantener el rumbo recto. «Los escarabajos peloteros son una herramienta maravillosa para comprender en qué consiste la navegación», afirma Marie Dacke, coordinadora del proyecto UltimateCOMPASS(se abrirá en una nueva ventana), Marie Dacke, catedrática de Biología Sensorial en la Universidad de Lund(se abrirá en una nueva ventana) (Suecia). «Presentan la capacidad oculta de desplazarse por una amplia variedad de entornos y disponen de un conjunto de herramientas mucho más amplio de lo que esperábamos para resolver los retos de orientación». «Están activos a cualquier hora del día, pero descubrimos que estos inteligentes escarabajos también pueden orientarse por la noche», explica. «Hemos descubierto que usan los patrones de polarización alrededor de la Luna y la tenue luz de la Vía Láctea para orientarse».
Combinación de señales de orientación
«Aislamos estas señales de orientación una por una. Al principio, no entendíamos cómo el escarabajo los combina ni qué hacen si se encuentran en un bosque donde el Sol suele estar oculto». Sin embargo, Dacke señala: «Los escarabajos cambian por completo su forma de interpretar el entorno según las señales de orientación disponibles en un momento determinado». «Cuando el Sol no es un recurso de confianza, utilizan el viento para orientarse. Y cuando el Sol es un recurso de confianza, no usan el viento porque es más difícil orientarse».
Recordar dónde ir
El equipo, formado por entomólogos, neurólogos, etólogos, expertos en imágenes que describen el ojo de los insectos y expertos en modelización, investigó durante cuánto tiempo recuerdan los insectos adónde ir. En un experimento, los escarabajos se desplazaron a corta distancia para establecer su dirección. A continuación, se envolvió a los insectos en plástico durante períodos cada vez más largos. Cuando se les quitó el envoltorio y se soltaron al aire libre, la orientación de los insectos demostró la estabilidad de su memoria. Otro experimento de laboratorio se colocó a los escarabajos en hielo, ya que así se interrumpen los procesos neuronales. «De este modo, olvidan el camino más rápido», comenta Dacke. Y añade: «Con estos y otros experimentos, pudimos observar que la memoria se desvanece, pero la dirección se recuerda durante más tiempo que la distancia».
Supervisar cerebro de los insectos
Los expertos electrofisiólogos del equipo insertaron diminutos electrodos en neuronas individuales del centro de orientación del cerebro de los insectos para registrar y medir la actividad neuronal. «Hemos hecho un seguimiento de las diferentes neuronas —miles de ellas— tal y como podemos imaginarlas. Hemos obtenido imágenes de la zona del cerebro de los animales que actúa como brújula, siguiendo neuronas individuales para saber cómo se interconectan», explica Dacke. «Estas redes [neuronales] se modifican constantemente», afirma, señalando que se adaptan a las condiciones cambiantes combinando diferentes señales.
Modelos informáticos del cerebro de los insectos
Se diseñaron modelos informáticos combinando la información sobre las neuronas de los escarabajos peloteros y las de otros insectos, cuyas redes neuronales han sido mapeadas por otros científicos. «La gracia de la navegación es que los circuitos son bastante similares entre los insectos», comenta Dacke. También se sabe de proyectos financiado con fondos europeos sobre hormigas, como EMERG-ANT, y polillas, en particular MagneticMoth. Demuestran que la navegación es importante para la polinización de los insectos y la biodiversidad: los animales que no pueden orientarse no pueden sobrevivir. Según Dacke, comprender cómo se combinan las señales podría tener aplicaciones más diversas, por ejemplo, en robótica o en los vehículos autónomos, donde se deben combinar grandes cantidades de información para seguir la dirección correcta. También podría ayudar a diseñar sistemas de navegación complejos que no puedan interrumpirse, sugiere. «El GPS es un sistema artificial que se puede desactivar, pero los sistemas que dependen de datos naturales seguirían funcionando». El proyecto UltimateCOMPASS fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana).
