Y se trata de un conocimiento curiosamente relevante que puede servir para combatir las plagas mundiales de escarabajos.
En los últimos 500 millones de años, los escarabajos se han extendido con éxito por todo el planeta. Hoy en día, incluso una de cada cinco especies animales de la Tierra es un escarabajo. Por desgracia, estos insectos también figuran entre las plagas que tienen un impacto devastador en nuestra seguridad alimentaria. Cada año, innumerables escarabajos se comen miles de toneladas de alimentos. La seguridad alimentaria de los países en desarrollo se ve especialmente afectada por el gorgojo de los cereales y el escarabajo granate de la harina de arroz, capaces de sobrevivir en entornos extremadamente secos, incluidos los graneros. Pero, ¿cómo lo hacen?
Ni una gota de agua en toda su vida
Los escarabajos son auténticos campeones de la supervivencia en entornos extremadamente secos. De hecho, muchas especies de escarabajos no beben ni una gota de agua en toda su vida. En un nuevo estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos examinaron los procesos moleculares y fisiológicos que subyacen a esta extraordinaria capacidad. Y esto demuestra que, efectivamente, los escarabajos no beben con la boca, sino que lo hacen con el ano.
Células de Leptophragmata
Los investigadores estudiaron los órganos internos del escarabajo granate de la harina de arroz. Así descubrieron un gen particular que se expresa en el recto del escarabajo. Cuando el equipo investigó más a fondo, descubrió un grupo único de células denominadas células Leptophragmata. Y estas células en concreto parecen desempeñar un papel crucial en la absorción de agua a través del ano. “Las células Leptophragmata son pequeñas células que se encuentran entre los riñones y el sistema circulatorio”, explica el investigador Kenneth Halberg. “Los riñones del escarabajo rodean el colon. Las células Leptophragmata bombean sales a los riñones. Esto permite al escarabajo extraer agua del aire húmedo que le rodea a través del ano y transportarla por todo el cuerpo. El gen que hemos descubierto es esencial para este proceso, lo que supone un nuevo conocimiento para nosotros”.
Dibujo del interior del escarabajo. Explicación de cómo el escarabajo extrae agua del aire con el ano. Imagen: Kenneth Halberg
En pocas palabras, los escarabajos pueden abrir el ano, extraer agua del aire húmedo y convertirla en líquido, que luego absorben en su cuerpo (véase también la imagen superior).
Extraer agua de la comida
Pero además de “chupar” así el agua del aire con sus traseros, estos astutos insectos también son muy aficionados a extraer la humedad de los alimentos. Incluso en los cereales, que solo contienen entre un 1 y un 2 por ciento de agua, el escarabajo ve su oportunidad. “El recto y los riñones están muy juntos”, explica Halberg. “Estos órganos forman un sistema con otros órganos. Esto hace que el escarabajo esté muy especializado en extraer agua de los alimentos. De hecho, pueden hacerlo tan bien que cuando estudiamos las heces, solo encontramos caca seca, sin rastro de agua”.
Las heces secas se muestran en color rosa. El intestino se colorea de gris. Los tubos de Malpighi (órganos en forma de tubos largos y delgados en los insectos que, entre otras cosas, aseguran la eliminación de los productos de desecho del aparato digestivo) son de color morado. Imagen: Kenneth Veland Halberg
Infestaciones de escarabajos
Gracias a este estudio, los científicos comprenden ahora mejor cómo los escarabajos prosperan en entornos en los que pocos animales pueden sobrevivir. Pero estos nuevos conocimientos también son importantes para controlar las molestas infestaciones de escarabajos. “Hemos arrojado nueva luz sobre los mecanismos moleculares que hacen que los escarabajos absorban agua por vía rectal”, afirma Halberg. “Los insectos son especialmente sensibles a los cambios en su equilibrio hídrico. Esto significa que los nuevos conocimientos pueden utilizarse para desarrollar métodos más específicos de control de las especies de escarabajos que destruyen nuestra producción de alimentos, sin matar a otros animales ni dañar a los seres humanos y la naturaleza”.
Suministro de alimentos
El escarabajo castaño de la harina de arroz, el gorgojo del grano y el pequeño escarabajo de la harina consumen cada año alrededor del 25 % del suministro mundial de alimentos. Para mantener a estos insectos alejados de nuestros alimentos, cada año se gastan unos 100 000 millones de dólares en pesticidas en todo el mundo. Sin embargo, los pesticidas tradicionales son perjudiciales para otros organismos vivos y degradan el medio ambiente. Por eso, según Halberg, es importante desarrollar insecticidas más específicos y “respetuosos con el medio ambiente” que ataquen solo a los escarabajos que causan plagas, sin dejar de lado a insectos más beneficiosos, como las abejas. Y un nuevo y mejor conocimiento de la anatomía y fisiología de los escarabajos puede ser la clave para ello. “Ahora sabemos qué genes y moléculas intervienen cuando el escarabajo absorbe agua por el ano”, concluye Halberg. “Esto significa que ahora también podemos idear formas de interrumpir estos procesos tan eficientes. Esto puede hacerse, por ejemplo, desarrollando insecticidas que solo se dirijan a esta función y maten así al escarabajo”.
Al mismo tiempo, según el investigador, es importante seguir ampliando nuestros conocimientos sobre los insectos. No solo porque son muchos, sino también porque constituyen un eslabón importante en casi todos los ecosistemas de la Tierra. “Desempeñan un papel clave en la mayoría de las redes tróficas y tienen un enorme impacto en casi todos los ecosistemas y en la salud humana”, subraya Halberg. “Así que tenemos que entenderlos mejor”.