A medida que la Tierra gira, también lo hace nuestro reloj fisiológico. La luz del día mantiene sincronizadas cascadas de moléculas que controlan el tiempo mientras realizan danzas reguladoras en todo nuestro cuerpo, a veces asociándose con hormonas sexuales, a veces bailando un vals solo, pero siempre liderando el camino.
Un sorprendente estudio dirigido por la Universidad de California en Davis ha descubierto moléculas que controlan el tiempo y que bailan con una melodía completamente diferente.
En el gran escarabajo negro (Holotricia paralela), una especie de escarabajo, las hormonas sexuales parecen tomar la iniciativa y crear un ritmo interno que dura 48 horas en lugar del típico reloj de 24 horas.
Debido a que este extraño reloj interno tarda el doble que un ciclo circadiano en comenzar y terminar, se lo conoce como “circa”.biritmo dian’.
mientras un pocos comportamientos animales Se sabe que se alinean con un ciclo circabídico, incluidos los de los humanos, los mosquitos y los escarabajos, el mecanismo que genera este ciclo es un misterio continuo.
“Las observaciones de ritmos de 48 horas en la naturaleza son raras”, dice Joanna Chiu, entomóloga de la Universidad de California en Davis, que no participó en la investigación. “Este elegante estudio del profesor Leal y sus colaboradores nos ha proporcionado una descripción profunda de cómo se genera el ritmo circabídico de detección de feromonas en este escarabajo”.
Famoso por ser un plaga agrícola grave En Asia, esta afortunada especie de escarabajo puede disfrutar de una cita nocturna cada dos noches. En estas noches, las hembras emergen de sus cómodos hogares en el suelo para escalar a grandes alturas (como una pequeña planta de maní) para atraer a sus parejas con tentadoras feromonas, llamadas éster metílico de l-isoleucina (LIME) y l-linalool.
Los machos responden a este perfume como un reloj, según el biólogo celular Yinliang Wang de la Academia China de Ciencias Agrícolas y sus colegas.
Primero, el equipo identificó los receptores de feromonas sexuales del escarabajo y monitoreó su actividad a través de sus productos moleculares y un electroantenograma que mide la respuesta de las antenas del escarabajo. A modo de comparación, los investigadores también probaron las respuestas de los escarabajos a una planta volátil.
Si bien los receptores de los escarabajos respondieron tanto a la LIME como al l-linalol solos, las señales más fuertes surgieron cuando ambas feromonas se unieron.
Esta doble reacción de las antenas reveló el mismo patrón cada dos noches (24 horas) tanto en señales químicas como eléctricas, mientras que la respuesta de los escarabajos a los volátiles de las plantas no cicló.
Los resultados son desconcertantes, ya que los ciclos biológicos suelen seguir el ritmo de señales ambientales externas, como la luz o la temperatura. Pero no se conocen ciclos naturales que se ciñan a las 48 horas.
“El ritmo circabídico reduce las oportunidades de apareamiento pero minimiza la depredación”, Wang y su equipo explicar en su documento. “Sin embargo, H. paralelo no está bajo presión de depredación conocida.”
Investigaciones anteriores sugieren que aunque la oscuridad no interrumpe este ciclola luz todavía tiene algún papel que desempeñar, ya que al quitarles los lóbulos ópticos los escarabajos pierden la sincronización.
Así que parece haber “algún mecanismo para duplicar los ciclos del reloj en el circuito entre las células del reloj y las neuronas de comando del comportamiento”, dijo el equipo. concluye.
En algún momento las condiciones desfavorables debieron beneficiar a los escarabajos que restringieron su aparición a cada dos días. Pero qué diablos hizo que sus cuerpos respondieran a una melodía tan única sigue siendo un misterio intrigante.
Esta investigación fue publicada en Biología actual.