Estas mariposas usan sus genitales pútridos para mantener a sus rivales alejados de sus parejas

Una sustancia química producida por los genitales masculinos de esta mariposa tropical es tan repulsiva que los científicos se refieren a ella como un “anti-afrodisíaco”.

Una nueva investigación publicada hoy en PLOS Biology describe los fundamentos genéticos de un compuesto químico producido por hombres Heliconius melpomene mariposas. Es un ejemplo sorprendente de señalización química, en la que el olor se usa para comunicarse. En este caso, el químico, llamado ocimeno, “actúa como una feromona anti-afrodisíaca, transferida de machos a hembras durante el apareamiento para repeler el cortejo posterior de machos posteriores”, escriben los autores en su artículo.

De manera fascinante, algunas plantas también producen ocimeno, pero lo usan para un propósito diferente. La nueva investigación destaca un caso único de evolución convergente. Además de identificar los genes en Heliconius melpomene responsable de producir el químico, es la primera vez que los científicos han documentado la producción de este químico, un terpeno, en un animal.

En consecuencia, la nueva investigación disipa la creencia previa de que Heliconius melpomene

ocimeno obtenido de plantas (experimentos realizados en 2007 mostró que los machos se acercaban con menos frecuencia a las hembras cubiertas con ocimeno que a las cubiertas con una sustancia de control). Sin embargo, como muestra la nueva investigación, estas mariposas pueden producir esta sustancia química por sí mismas.

Miembros de Heliconius melpomene tienen una vida útil extraordinariamente largans para las mariposas, que viven alrededor de seis meses en lugar del habitual un mes. Viven en Centro y Sudamérica y exhiben una amplia gama de patrones de color de alas, dependiendo de su ubicación geográfica. Estas mariposas son tóxicas, por lo que Los patrones actúan como una advertencia para los posibles depredadores. Estos patrones también juegan un papel en la selección sexual, ya que las mariposas de esta especie eligen parejas que se parecen a ellas.

“Si bien los patrones han atraído la mayor parte de la atención, también se ha observado durante mucho tiempo que estas mariposas huelen”, explicó Kathy Darragh, autor principal de la nueva papel, en un correo electrónico. “Ahora sabemos que este olor está involucrado en la protección de la pareja, actuando como un anti-afrodisíaco para repeler futuros intentos de apareamiento de otros machos.“ Darragh llevó a cabo esta investigación mientras realizaba su doctorado en la Universidad de Cambridge.

Los humanos son criaturas muy visuales, pero muchos animales dependen de señales químicas.ing como su principal forma de comunicación. Orquídeas, por ejemplo, imitar el olor de los insectos hembras para atraer a los machos para la polinización. También se han documentado antiafrodisíacos en otros insectos, incluidos los escarabajos enterradores y las chinches de las plantas.

Las mariposas, con sus llamativos colores y patrones, claramente utilizan señales visuales para comunicarse, pero eso no significa que no utilicen también productos químicos. Darragh, ahora en UC Davis, quería investigar cómo las señales químicas pueden desempeñar un papel en la comunicación de las mariposas.

“Un aspecto interesante de esto, que fue el foco del estudio actual, es cómo las mariposas pueden producir estos químicos que usan en signaling ”, dijo. “En otras palabras, ¿qué genes tienen las mariposas que les permiten producir estos compuestos? ¿Son estos los mismos genes que se utilizan para producir estos compuestos en las plantas?

De hecho, el ocimeno también es producido por plantas tropicales. para atraer mariposas para la polinización (más sobre esta aparente contradicción en un momento). Este es un ejemplo de evolución convergente, en la que dos especies independientes desarrollan un rasgo similar. Sin embargo, lo único de este hallazgo es que las plantas y los insectos usan este químico para diferentes propósitos (aunque todavía para señalización química), y las plantas y los insectos utilizan diferentes mecanismos genéticos para producirlo. En el nuevo artículo, los investigadores identificaron un gen novedoso en Heliconius melpomene responsable del ocimeno, que no está relacionado con genes descritos anteriormente en plantas con la misma función.

“La producción de ocimeno ha evolucionado de forma independiente a través de diferentes genes en plantas y mariposas, lo que demuestra cómo diferentes mecanismos moleculares pueden subyacer a la producción de un compuesto químico específico”, dijo. Darragh. “La evolución independiente del mismo rasgo, en este caso la producción de feromonas, varias veces, proporciona un gran sistema para ayudarnos a comprender la evolución”.

Que las plantas usen ocimeno para atraer insectos, pero esta mariposa lo use como repelente, es una observación extraña. Los autores no entienden completamente por qué, pero creen que podría tener algo que ver con la forma en que la información visual y olfativa funcionan juntas. En otras palabras, el contexto importa; una mariposa interpreta el químico como un atrayente cuando proviene de una planta pero como anti-afrodisíaco cuando proviene de otra mariposa. El “aroma en sí mismo no varía”, dijo Darragh, “pero el contexto y, por lo tanto, cómo se interpreta la señal, sí”.

Todo esto está muy bien, pero si un macho se aparea con éxito con una hembra, ¿por qué debería preocuparse por otros pretendientes? La respuesta es esa mujer Heliconius melpomene almacenar esperma durante meses, durante el cual fertilizan pacientemente sus óvulos. Los episodios posteriores de apareamiento introducirían nuevos espermatozoides. Esto ha resultado en la competencia de hombre contra hombre observada y esta extraña carrera armamentista que involucra genitales apestosos.

Esto se vuelve aún más extraño, porque crea escenarios en los que a las hembras ansiosas les gustaría mucho conectarse, pero los machos no quieren tener nada que ver con ellas. Piense en ello como una versión insectoide de la frustración sexual.

Al mismo tiempo, sin embargo, Darragh cree que en realidad puede funcionar en beneficio de las mujeres. Los “anti-afrodisíacos también pueden actuar como señales honestas de receptividad, reduciendo el acoso de los machos mientras que las hembras no son receptivas a más apareamientos”, dijo. Esto es beneficioso tanto para hombres como para mujeres, ya que “los hombres no pierden el tiempo cortejando a mujeres no receptivas y las mujeres pueden reducir el acoso de los hombres”.

Siento que hay una lección importante aquí para nosotros los humanos, pero no puedo señalarla.