Cuando visitamos un bosque, escuchamos una gran variedad de sonidos. Claramente escuchamos cómo las aves se comunican con sus cantos. Pero la comunicación entre organismos en un ecosistema no se limita a los sonidos. Muchos organismos producen sustancias químicas, que son detectadas por otros, ya sea de la misma o de distinta especie, en forma de olores o sabores, que son interpretados de forma distinta según quién las percibe. Una sustancia emitida por un insecto para atraer potenciales parejas puede ser detectada por un predador, atraído por la mismísima señal, pero con intenciones completamente distintas.
La comunicación siempre involucra el intercambio de mensajes, donde un individuo juega el papel de emisor y otro el de receptor, y la comunicación química no es una excepción. Como vimos, el receptor puede ser el mismo al que el mensaje era originalmente dirigido, u otro distinto que lo intercepta. En la comunicación mediada por químicos, los mensajes generalmente son moléculas pequeñas, muchas veces sustancias volátiles, que pueden entrar al estado gaseoso a temperatura ambiente. Esto les permite ser transportadas por el aire, y ser detectadas en forma de olor. Para producir estas sustancias, los organismos emisores utilizan complejas rutas de síntesis, que involucran usar la información de muchos genes.
Del lado del receptor los mecanismos también pueden ser complejos, y generalmente involucran la unión del químico que porta la señal con una proteína receptora. Las proteínas receptoras normalmente son específicas para detectar determinadas sustancias, que por su forma geométrica se acoplan a ellas. Entonces desencadenan una cascada de señales químicas y eléctricas, que pueden resultar en un comportamiento en el organismo receptor.
No es difícil notar que estas interacciones requieren de una coordinación precisa entre los organismos emisores y los receptores. De no ser así, la señal se perdería. Naturalmente, esta coordinación tiene un origen evolutivo, resultado de la convivencia de estas especies por periodos largos de tiempo. En bacterias, es probable que interacciones químicas entre especies puedan evolucionar en decenas o cientos de años, mientras que en animales probablemente requieran milenios, o incluso millones de años de convivencia. Cuando dos o más especies evolucionan juntas, y los cambios en ellas se influencian mutuamente, decimos que están en un proceso de coevolución.
En el INECOL hay un creciente grupo de académicos que estudia las interacciones entre diferentes grupos de organismos en la naturaleza, para aprovechar estas señales en beneficio del ser humano. A esta área de la investigación biológica la conocemos como ecología química, e involucra desde técnicas clásicas de biología de campo y laboratorio, hasta el uso de tecnología de punta para detectar señales químicas en bajísimas concentraciones, o estudiar la estructura de las proteínas receptoras, por ejemplo.
Muchos estudios de ecología química comienzan con el uso de aparatos que analizan el comportamiento de un organismo en presencia de los compuestos volátiles que emite otro. Por ejemplo, en un olfactómetro se pone un insecto en un tubo en forma de Y, donde el insecto puede escoger dos caminos, uno donde llega el aroma de otro organismo, o uno donde llega un aroma control (sin aroma, por ejemplo). De esta manera se puede ver si el organismo consistentemente sigue o evita el aroma, o si le es indiferente.
Otra herramienta fundamental para la ecología química es la cromatografía de gases. Esta tecnología permite separar las moléculas que hay en una muestra de aire, tomada por ejemplo sobre una flor, o del aire que rodea a un insecto. De esta manera, los cromatógrafos de gases del INECOL, operados por Ana Luisa Kiel, Alma Altúzar y Sandra Rocha, nos permiten obtener información sobre la naturaleza de las moléculas que emite un organismo, las cuales son analizadas en sofisticados detectores. Los componentes ya separados en el cromatógrafo también se pueden utilizar para alimentar un electroantenógrafo, donde se mide eléctricamente la respuesta de las antenas de un insecto a las señales químicas.
Un importante proyecto que actualmente se lleva a cabo en el INECOL se enfoca en la búsqueda de compuestos repelentes o atrayentes para manejar un pequeño escarabajo plaga, que está causando estragos matando árboles en los bosques de Estados Unidos, y tememos que pronto podría llegar a nuestro país. Los doctores Larissa Guillén, Andrea Birke, Martín Aluja y yo mismo, estamos buscando cómo influenciar químicamente estos escarabajos para alejarlos de nuestros árboles, buscando compuestos atrayentes o repelentes en plantas, hongos y bacterias. En el futuro, vamos a estudiar los receptores en sus antenas y en sus patas, para diseñar compuestos aún más efectivos. Estas investigaciones se enmarcan en un proyecto que incluye a más de 50 investigadores de al menos 12 instituciones de investigación, el Clúster Científico y Tecnológico BioMimicÒ, cuya sede es el INECOL.
Fotografía
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...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...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...¿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...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...¿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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...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...¿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...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...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...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...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...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...