Los olores un lenguaje natural, una mirada a la comunicación química de los insectos

Samuel Cruz-Esteban1, Irais Brito-Bonifacio1 y David Alavez-Rosas2

 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 01 de junio 2021

Todos los organismos en el planeta emitimos compuestos químicos volátiles de forma natural, algunos más que otros, por ejemplo, las flores y frutos. ¿Quién no ha sentido el olor grato de las rosas, o de las gardenias? ¿Quién no ha percibido el olor de la mandarina, mango, fresa, piña, plátano, entre otros, mientras lo come? Pero, es necesario saber que algunos compuestos no son fáciles de percibir, ya sea por su composición química (poco olor), o por la cantidad emitida.

Sin embargo, los insectos tienen un sistema de olfacción altamente desarrollado, tanto que pueden discernir olores en cantidades extremadamente pequeñas, a razón de nanogramos (mil millones de veces más pequeño que un gramo). Esa es la razón por la que los insectos pueden ubicar plantas, flores y frutos hospederos donde quiera que se encuentren, en campo agrícola o en traspatio, inclusive los mosquitos pueden encontrarnos a nosotros aún en la oscuridad. 

Palabras claves: Ecología química, olfacción, monitoreo, captura masiva

Así como los seres humanos desarrollamos el lenguaje como una forma de comunicación, la naturaleza ha perfeccionado el uso de sustancias químicas para que los organismos puedan comunicarse desde el principio de los tiempos. La ecología química es la rama de la ciencia que se encarga del estudio de las interacciones químicas entre los organismos y su entorno, integrando los conocimientos de biología y química. Así, los compuestos químicos que median la comunicación entre organismos han sido clasificados como semioquímicos, y se dividen en feromonas y alelomonas o aleloquímicos. 

Las feromonas son compuestos emitidos por un organismo y provoca una reacción en otro organismo de la misma especie. Se clasifican de acuerdo con su función: feromona sexual, de agregación, de alarma, entre otras. Las más utilizadas en la agricultura para monitoreo y captura masiva de insectos plagas como lepidópteros (Spodoptera frugiperda, Bombyx mori) son las feromonas sexuales. Esta se utiliza como cebo o atrayente en trampas específicas para confundir al insecto que realiza la búsqueda (por lo general el macho) y capturarlo (Fig. 1). Otro método, utilizado es inundar el ambiente con estas feromonas para saturar los receptores de olor de los insectos macho para que no ubique a la hembra interrumpiendo el apareamiento. Este tipo de compuestos también se emplea en abejas, los apicultores aplican sobre las plantas florales las feromonas de las abejas para atraerlas y mejorar la polinización (Fig. 2). Actualmente, se estudia la posibilidad de emplear feromonas para monitorear o realizar capturas masivas de insectos de importancia médica, por ejemplo, chinches moscas y mosquitos vectores de enfermedades humanas. 

Las alelomonas (o aleleoquímicos) son compuestos emitidos por organismos de una especie y provocan una reacción en otro organismo de una especie diferente. Dentro de este grupo se encuentran: las alomonas, cairomonas y sinomonas. Las alomonas son compuestos de defensa, por lo que los organismos que la emiten son los beneficiados. Las cairomonas son compuestos que indican la presencia del emisor, por lo que los organismos receptores son los beneficiados. Las sinomonas son compuestos que benefician a ambos organismos, tanto al que lo emite como el que lo recibe. Al igual que las feromonas sexuales, las cairomonas son ampliamente utilizadas en la agricultura para el monitoreo y captura masiva de plagas insectiles tales como las moscas de la fruta Drosophila suzukii, y Zaprionus indianus (Fig. 3).

En general, las alomonas son un grupo de compuestos ampliamente estudiados, principalmente en insectos de importancia agronómica, ya que son productos naturales derivados de las plantas que forman parte de su defensa química que seguramente han adquirido a lo largo de millones de años para defenderse de herbívoros y patógenos. Estos compuestos químicos son capaces de alterar el comportamiento de los insectos al poseer actividad insecticida, repelente, supresora o disuasiva de la alimentación o de la oviposición, entre otras (Fig. 4). También se sabe de compuestos volátiles que juegan un papel importante en la atracción de los insectos benéficos tales como depredadores y parasitoides conocidos como enemigos naturales. Estos pueden estar siendo atraídos por compuestos volátiles de las presas (larvas, adultos) u hospederos (huevos, larvas) utilizados para oviposición, o bien por un cambio en el perfil de compuestos volátiles emitidos por las plantas al ser dañadas por herbivoría u oviposición. Sin embargo, la comunicación química mediada por cairomonas, también puede afectarnos directamente a los seres humanos. Por ejemplo, los mosquitos, transmisores de enfermedades como el dengue, zika y chikungunya, pueden detectarnos por el CO2 que emitimos los humanos, y así alimentarse de nuestra sangre y dejarnos infectados.

Actualmente existen técnicas especializadas, por ejemplo, la Electroantenografía (EAG), la cual nos permite conocer la actividad antenal provocada por los compuestos químicos. Lo cual es de suma importancia, ya que la mayoría de los insectos presentan neuronas receptoras de olor en las antenas. Otra técnica es la Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas (CG-EM) con la cual se ha logrado la identificación estructural y cuantificación de estos compuestos. Adicionalmente, una parte fundamental de los estudios de ecología química son los bioensayos, donde podemos cuantificar la influencia que tienen las sustancias químicas en el comportamiento de los insectos. Recientemente, con el desarrollo de la química computacional, se ha creado un nuevo concepto, “la ecología química inversa”, la cual permite la detección virtual y predicción de semioquímicos conductualmente activos utilizando métodos computacionales. Sin embargo, los estudios de campo son determinantes para concluir si un compuesto es efectivo en la atracción, repelencia u otras conductas. La importancia de los semioquímicos redunda no solo en los componentes si no en las cantidades proporcionales en las que están presentes en su fuente natural, ya que pueden estar constituidos por un solo compuesto, dos o mas. 

En conclusión, la comunicación química es determinante en el control etológico de plagas (Aprovechamiento del comportamiento de los insectos). Si bien el diseño de trampa es de importancia, sin un cebo o atrayente específico sería insignificante para el monitoreo o captura masiva de plagas insectiles. Por lo que es necesario continuar con estudios que nos permitan conocer más acerca de la comunicación química de plagas insectiles de importancia económica (tanto agronómica como médica), para optimizar sistemas de atracción-aniquilación que resulten efectivos en campo.

 

 

Referencias recomendadas

  • Howse PE, Stevens IDR, and Jones OT. Insect pheromones and their use in pest management. Springer-Science+Business Media, B. V. First edition (1998). Originally published by Chapman – Hall in 1998. https://doi.org/10.1007/978-94-011-5344-7
  • P D, K.J., Kempraj, V., Aurade, R.M. et al. Computational reverse chemical ecology: Virtual screening and predicting behaviorally active semiochemicals for Bactrocera dorsalis. BMC Genomics15, 209 (2014). https://doi.org/10.1186/1471-2164-15-209
  • Wyatt T. 2014. Animals in a chemical world. In: Wyatt T, editor. Pheromones and animal behavior: Chemical signals and signatures. Second. New York: Cambridge. p. 1–48.

 

 

Pies de figuras

Fig 1. Trampas cebadas con feromona sexual para capturar machos de Spodoptera frugiperda (gusano cogollero). Imagen Samuel Cruz-Esteban.

Fig 2. Abejas siendo atraídas por volátiles florales. Imagen SCE.

Fig 3. Trampa con un atrayente alimenticio (cairomona), para capturar Drosophila suzukii. Imagen SCE.

Fig 4. Planta de fresas con araña roja (Tetranychus urticae) altamente atraído por los volátiles de las hojas, la presencia de esta plaga cambia el perfil de volátiles de la planta, para atraer enemigos naturales, tales como: Orius insidiosus. Imagen SCE.

Imagen para Slider del periódico. Imagen Samuel Cruz-Esteban

 

1 Instituto de Ecología, A.C. Red de Diversidad Biológica del Occidente Mexicano. Avenida Lázaro Cárdenas 253, 61600 Pátzcuaro, Michoacán, México. Tel +55434 342 2698 Ext: 225. E-mail: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

2 Instituto de Ecología, UNAM. Ciudad Universitaria, Coyoacán, 04510 CDMX, México. 

 

 

 

30 Jun 2022 07:59
Luciérnagas jarochas

Luciérnagas jarochas Viridiana Vega-Badillo y Andrés Ramírez-Ponce

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 30 de junio 2022

Las luciérnagas son escarabajos [ ... ]

Leer más...
29 Jun 2022 08:36
Caminando, volando y nadando con parásitos

Caminando, volando y nadando con parásitos Carlos Daniel Pinacho Pinacho, Ismael Guzmán Valdivieso, Denisse Maldonado Sánchez

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
28 Jun 2022 08:24
Manglares:dioses del agua

Manglares: dioses del agua Gabriela Cerón Aguilera1, Susana Alvarado Barrientos2* y Julio A. Salas Rabaza1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 28 de junio 2022

Los [ ... ]

Leer más...
27 Jun 2022 08:35
¿Qué nos dicen los ácidos grasos del tejido adiposo de las ballenas jorobadas?

¿Qué nos dicen los ácidos grasos del tejido adiposo de las ballenas jorobadas? Janet Nolasco Soto1 y Luis Medrano González2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
23 Jun 2022 08:12
La transformación del paisaje cafetalero del centro de Veracruz

La transformación del paisaje cafetalero del centro de Veracruz Carlos Alberto López Arcadia y Martha Bonilla Moheno

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 [ ... ]

Leer más...
22 Jun 2022 07:13
¿Se pueden diferenciar los hongos comestibles de los venenosos?

¿Se pueden diferenciar los hongos comestibles de los venenosos? Gerardo Mata y Dulce Salmones

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 22 de junio 2022

Distinguir [ ... ]

Leer más...
21 Jun 2022 08:04
Abejas en las ciudades: Importancia y conservación

Abejas en las ciudades: Importancia y conservación Gerardo Quintos Andrade; Jorge E. Valenzuela González; Fernando Nicolalde Morejón

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
20 Jun 2022 07:55
El uso (y abuso) de la categoría de subespecie

El uso (y abuso) de la categoría de subespecie  Octavio Rojas Soto, Alejandra Galindo Cruz y Claudio Mota Vargas

 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 20 de [ ... ]

Leer más...
16 Jun 2022 07:18
MAPIMI, un Observatorio Participativo Sociecológico (OPSE) con interés multidimensional

MAPIMI, un Observatorio Participativo Sociecológico (OPSE) con interés multidimensional Víctor Manuel Reyes Gómez y Elisabeth Huber-Sannwald

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
15 Jun 2022 08:54
Chayote: alimento mesoamericano benéfico para la salud humana

Chayote: alimento mesoamericano benéfico para la salud humana Erika Valencia-Mejía, Juan L. Monribot-Villanueva, José A. Guerrero-Analco 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
14 Jun 2022 07:58
Polinizadores incógnitos: Las moscas

Polinizadores incógnitos: Las moscas Sergio Ibáñez-Bernal y María Teresa Suárez-Landa

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de junio 2022

Los insectos [ ... ]

Leer más...
13 Jun 2022 08:01
Cómo rehabilitar a tu dragón

Cómo rehabilitar a tu dragón Sergio Albino1 y Edna Diaz2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 03 de junio 2022

La película que todos conocemos “Cómo entrenar [ ... ]

Leer más...
09 Jun 2022 09:58
Macro…¿qué? Una visión panorámica para entender la diversidad biológica

Macro…¿qué? Una visión panorámica para entender la diversidad biológica Fabricio Villalobos

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de junio 2022

La vida [ ... ]

Leer más...
08 Jun 2022 07:18
La hierbabuena y sus parientes en el jardín

  La hierbabuena y sus parientes en el jardín Brenda Yudith Bedolla García y Luis Rey Flores Pérez

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 08 de junio 2022

Las [ ... ]

Leer más...
07 Jun 2022 07:52
La rata nopalera un roedor sui generis

  La rata nopalera un roedor sui generis   Alberto González-Romero y Perla D. Ventura-Rojas

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de junio 2022

En este [ ... ]

Leer más...
06 Jun 2022 07:15
Qué SÍ es y que NO es “ciencia”

Qué SÍ es y que NO es “ciencia” Rogelio Macías Ordoñez 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 06 de junio 2022

La “ciencia” no asegura nada, descubre [ ... ]

Leer más...
02 Jun 2022 05:51
Nueve datos curiosos que no sabías de química

Nueve datos curiosos que no sabías de química José Luis Olivares Romero, Israel Bonilla Landa, Liliette Barcelona Cazanave

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
01 Jun 2022 07:43
El suelo: historias bajo las raíces de los manglares

El suelo: historias bajo las raíces de los manglares Ana Laura Lara-Domínguez, Ma. Del Carmen Martínez García, Eduardo Sáinz Hernández, Víctor Manuel Vásquez Reyes

Artículo publicado en la [ ... ]

Leer más...
31 May 2022 06:21
Las 8 inesperadas formas en las que los anfibios son importantes

Las 8 inesperadas formas en las que los anfibios son importantes Adriana Sandoval Comte y Juan M. Díaz García 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 31 de mayo [ ... ]

Leer más...
30 May 2022 07:10
Agua contaminada y fitotecnologías

Agua contaminada y fitotecnologías Eugenia J. Olguín

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 30 de mayo 2022

Las fitotecnologías son “Soluciones Basadas en [ ... ]

Leer más...
26 May 2022 07:36
La erosión del suelo y sus repercusiones

La erosión del suelo y sus repercusiones César Augusto Gallo Gómez, Alexandro Medina Chena, Óscar Muñoz Jiménez y Rafael Villegas Patraca

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
25 May 2022 07:42
Percepciones sobre la gestión de los árboles urbanos, aliados contra las altas temperaturas en Xalapa

Percepciones sobre la gestión de los árboles urbanos, aliados contra las altas temperaturas en Xalapa Nadia Olinka Gómez Luna y Orlik Gómez García

Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]

Leer más...
24 May 2022 08:21
Desmitificando el tema: Curiosidades evolutivas del pene en primates y similitudes con el hombre

Desmitificando el tema: Curiosidades evolutivas del pene en primates y similitudes con el hombre Juan Carlos Serio Silva 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]

Leer más...
23 May 2022 08:14
Brotes de bambú, un nuevo alimento para México

Brotes de bambú, un nuevo alimento para México Ma. Teresa Mejia-Saulés y Mauricio Mora Tello 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de mayo 2022

Los brotes [ ... ]

Leer más...
20 May 2022 05:46
Día Mundial de las Abejas

Mayo 20 - Día Mundial de las Abejas Paola A. Gonzales Vanegas y Carlos A. Cultid-Medina

Esta semana es momento de conmemorar a unos pequeños seres que son de gran importancia para nuestra seguridad [ ... ]

Leer más...
19 May 2022 08:01
Lombrices de tierra…¿de colores?

Lombrices de tierra…¿de colores? Carlos Fragoso

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 19 de mayo 2022

Las lombrices de tierra presentan colores que la mayoría [ ... ]

Leer más...
18 May 2022 08:11
Hongos: materia prima para la medicina

Hongos: materia prima para la medicina David Ramos, Leticia Montoya, Victor M. Bandala y Antero Ramos

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de mayo 2022

Los [ ... ]

Leer más...
17 May 2022 06:37
La marchitez de los cultivos causada por los hongos Fusarium

La marchitez de los cultivos causada por los hongos Fusarium Gloria Carrión y Damaris Desgarennes 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de mayo 2022

Las [ ... ]

Leer más...
16 May 2022 09:44
Conservando la biodiversidad amenazada mediante áreas protegidas comunitarias y privadas

 

Conservando la biodiversidad amenazada mediante áreas protegidas comunitarias y privadas Paulina García Bañuelos y Eduardo O. Pineda Arredondo

Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]

Leer más...
13 May 2022 07:47
El maíz nativo de Coacoatzintla, Veracruz

El maíz nativo de Coacoatzintla, Veracruz Rosa María González Amaro, Héctor Armando Contreras Hernández y Carlos Isaías Flores Romero

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
12 May 2022 07:09
Escarabajos, diversidad funcional e importancia

Escarabajos, diversidad funcional e importancia Cuauhtémoc Deloya y José F. Dzul Cauich

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 12 de mayo 2022

Conocer la historia [ ... ]

Leer más...
11 May 2022 07:23
Los colores del mar: mareas rojas, bioluminiscencia y dinoflagelados

Los colores del mar: mareas rojas, bioluminiscencia y dinoflagelados Bertha Pérez Hernández y Tobías Portillo Bobadilla

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]

Leer más...
09 May 2022 12:50
Las aves y los glucocorticoides

Las aves y los glucocorticoides Carolina Valdespino y Luis Morales Cid

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de mayo 2022

Sin duda, las aves forman uno de [ ... ]

Leer más...
06 May 2022 03:54
El chinine, un aguacate silvestre nativo de México

El chinine, un aguacate silvestre nativo de México José de Jesús Pale Pale y Francisco G. Lorea-Hernández  

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de mayo [ ... ]

Leer más...
06 May 2022 03:48
¿Qué entendemos por hábitat y qué importancia tiene para la fauna?

¿Qué entendemos por hábitat y qué importancia tiene para la fauna? Sonia Gallina

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 06 de mayo 2022

El hábitat puede ser [ ... ]

Leer más...
04 May 2022 08:28
Cuando los lazos más débiles en reñida son los más fuertes

Cuando los lazos más débiles en reñida son los más fuertes Israel Bonilla-Landa, Alfonso Reyes-Luna y José Luis Olivares-Romero

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
03 May 2022 07:23
Nuestro fósforo de cada día

Nuestro fósforo de cada día Karla Tapia Fierro, Beatriz E. Marín Castro, Sandra Rocha

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 03 de mayo 2022

El fósforo es [ ... ]

Leer más...
28 Abr 2022 08:03
Jardín etnobiológico en el Jardín Botánico Fco. J. Clavijero

 

Jardín etnobiológico en el Jardín Botánico Fco. J. Clavijero Andrew P. Vovides, Milton H. Díaz-Toribio, Victoria Sosa

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
27 Abr 2022 11:19
Ciencia del diseño

Ciencia del diseño Guillermo López Escalera Argueta

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 27 de abril 2022

El ser humano desde el inicio ha tenido la necesidad [ ... ]

Leer más...
26 Abr 2022 10:34
De carnívoro a carnívoro: interacciones de mamíferos del orden Carnívora

De carnívoro a carnívoro: interacciones de mamíferos del orden Carnívora Gabriel Andrade-Ponce y Salvador Mandujano

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 26 [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores