El gran escarabajo negro Holotrichia paralela, una plaga agrícola en Asia, muestra un ciclo circadiano único de 48 horas, y no de 24 como el común de la vida en la Tierra.
Los animales y las plantas tienen relojes circadianos incorporados que sincronizan el metabolismo y el comportamiento con este ciclo diario. Pero este escarabajo no está sincronizado con el resto de la naturaleza.
Un nuevo estudio, publicado el 18 de enero en Current Biology, analizó cómo cada dos noches las hembras de estos escarabajos emergen del suelo, trepan a una planta huésped y liberan feromonas para atraer a los machos.
Este comportamiento de apareamiento de las hembras de estos escarabajos está bajo el control de un reloj de 48 horas, o “circa-bi-diano”, por razones que siguen siendo un misterio.
Un equipo dirigido por Walter Leal, profesor de biología molecular y celular de la Universidad de California Davis, y Jiao Yin de la Academia China de Ciencias Agrícolas de Beijing, quería saber si la capacidad de los escarabajos macho para oler a las hembras también seguía un reloj de 48 horas.
El laboratorio de Leal en UC Davis estudia la detección química en insectos. Muchos insectos, desde polillas hasta mosquitos, utilizan el olor para atraer a su pareja. Los insectos “huelen” con sus antenas, que contienen receptores especializados que reaccionan a sustancias químicas específicas que flotan en el aire.
El primer paso del equipo fue identificar el gen en grandes escamas negras para el receptor que reacciona a la feromona femenina, que tiene el seductor nombre de éster metílico de L-isoleucina o LIME.
Inicialmente, los investigadores clonaron 14 genes candidatos. Una serie de experimentos los llevaron a un gen llamado HparOR14 como receptor de feromonas sexuales; dicho sea de paso, el primero identificado en una especie de escarabajo, informa UC Davis en un comunicado.
Una vez identificado el gen receptor, pudieron medir los niveles de transcripciones del gen HparOR14 a lo largo de la vida del escarabajo y su actividad durante 48 horas. Descubrieron que en la “cita nocturna”, cuando las hembras trepaban a las plantas para liberar aroma, la transcripción de HparOR14 era mayor después del anochecer. Pero la actividad del receptor fue baja en los días alternos. (En un experimento de control, la respuesta a una señal química de las hojas dañadas, que indicaba alimento para el escarabajo, permaneció constante día tras día).
Los resultados muestran que la capacidad del macho para detectar la feromona sexual femenina se ejecuta en un ciclo circabídico de 48 horas que coincide con el comportamiento de apareamiento de la hembra.
Se desconoce por qué y cómo las grandes escamas negras tienen estos ciclos de 48 horas. Los relojes circadianos de 24 horas se sincronizan mediante señales que cambian a lo largo de un ciclo de 24 horas; la más obvia es la salida o la puesta del sol. Pero no hay señales de 48 horas en la naturaleza, por lo que exactamente cómo se establecen los ciclos circabídicos de los grandes abejorros negros, incluido cómo los machos y las hembras pueden sincronizarse entre sí, para que todos sepan qué noche es la noche de la cita, es un misterio aún por resolver.
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