Serotonina junta a langostas

El papel del quimico cerebral en el enjambre de langostas se revela en Science

		IMAGE: This is a portrait shot of an adult solitarious phase locust. Click here for more information.

Esta comunicado está disponible en inglés, japonés y francés.

Investigadores han vinculado la transformación radical de las langostas del desierto –de inofensivas, criaturas solitarias a gregarios insectos formadores de enjambres—al químico cerebral común, la serotonina. Este descubrimiento ilumina un mecanismo dentro de estas langostas del desierto que inicia su cambio de aversión a atracción, y puede abrir la puerta a nuevos métodos de control de plagas.

Este reporte será publicado por la revista Science el viernes, 30 de enero. Science es la revista de AAAS, la sociedad científica no lucrativa.

Con las langostas del desierto, la expresión de esta característica de formar enjambre generalmente significa un problema serio para los granjeros cercanos atrapados en la trayectoria del enjambre. Se sabe que las langostas a veces forman enjambres de miles de millones y con frecuencia arrasan con los rendimientos de cosechas.

El Dr. Stephen Rogers, un autor del artículo para Science de la Universidad de Oxford y la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, dijo en una entrevista telefónica que las langostas del desierto que estudiaron son "probablemente el peor tipo. Alrededor de 20 por ciento del mundo es afectado por esta especie en particular".

		IMAGE: This flow diagram summarizes the major findings of the paper. Click here for more information.

Otro de los autores del artículo, el Dr. Malcolm Burrows de la Universidad de Cambridge, añadió que "Es un problema vigente. En los últimos años, ha habido enjambres devastadores en China, África y Australia".

Pese a que los investigadores han identificado previamente los estímulos sensoriales que desencadenan el comportamiento de formación de enjambre en las langostas, este nuevo hallazgo revela un mecanismo neuroquímico vinculando interacciones entre individuos con cambios a gran escala en la estructura de población y el comienzo de la migración en masa.

Aunque el descubrimiento no aporta una solución inmediata de control de plagas, Paul Anthony Stevenson escribe en un Perspective que estos nuevos conocimientos "albergan potencial considerable" para lidiar con estos dañinos insectos, si los científicos pueden hallar maneras viables de químicamente regresar a las langostas formadoras de enjambre a su fase solitaria.

El Dr. Michael Anstey de la Universidad de Oxford y colegas incluyendo al Dr. Rogers y al Dr. Burrows, monitorearon los niveles de serotonina en langostas del desierto mientras que provocaban tanto comportamiento solitario como gregario en las criaturas. Sus resultados muestran que las langostas comportándose de manera más gregaria (en modo de enjambre) tenían aproximadamente tres veces más serotonina en sus sistemas que las calmadas langostas solitarias. Esto plantea la posibilidad de que neuronas individuales que generan este comportamiento de formación de enjambre podrían ser identificadas y atacadas.

		IMAGE: Pictured are side views of late-stage larvae (nymphs) of locusts showing typical Gregarious phase (left) and Solitarious (right) coloration. Click here for more information.

Este tipo de "cambio" en las langostas del desierto representa un ejemplo extremo de plasticidad fenotípica, en la cual la expresión de múltiples características observables puede ser generada a partir de una sola característica genética. Esta plasticidad, o adaptabilidad, de las langostas del desierto es importante evolutivamente, y podría ayudar a los insectos a prepararse para la mayor competencia por recursos o señalizar la dispersión necesaria y las indicaciones de migración.

Las disminuyentes fuentes de alimento parecen ser una de esas indicaciones. El Dr. Rogers dice, "Conforme su entorno desértico se seca, ellas buscan alimento, lo que eventualmente las acerca mucho más. Están buscando cualquier cosa para comer, y cuando se les agotan las opciones, un enjambre es básicamente inevitable".

Físicamente, las langostas del desierto pueden ser estimuladas hacia el comportamiento gregario de formar enjambre a través o de estimulación de las patas traseras al arrastrarse por encima y empujarse unos a otros o por la combinación de la visión y el olor de otras langostas. Hartas de esta "aglomeración", las langostas dejan de intentar evitarse unas a otras y comienzan a juntarse en un enjambre.

Una vez que Anstey y el equipo de investigadores observaron elevados niveles de serotonina en las langostas del desierto en enjambre, hicieron pruebas respecto a si ambos senderos sensoriales físicos hacia la formación de enjambre provocaron un influjo de serotonina o no, y descubrieron que ambos lo hicieron. Ellos también demostraron que agentes inhibidores de serotonina podían permitir a las langostas permanecer en calma y solitarias pese a la estimulación física de la aglomeración. Por otra parte, la inyección de promotores de serotonina en las langostas podría inducir comportamiento de formación de enjambre aún sin la estimulación física.

La serotonina está presente en cada organismo multi-celular en el planeta, y los receptores de serotonina son con frecuencia blanco de medicamentos anti-depresivos en humanos para aumentar su disponibilidad. El Dr. Swidbert Ott, otro autor del artículo de la Universidad de Cambridge, dice que, "varios de los antagonistas químicos que fueron utilizados en este estudio para inhibir a la serotonina fueron en uno u otro momento, probados o utilizados en aplicaciones clínicas, tales como el tratamiento de la depresión".

"Es realmente interesante", dice el Dr. Burrows. "Aquí tenemos a una criatura solitaria y aislada, la langosta del desierto. Pero sólo denles un poquito de serotonina y van y ¡se unen a una pandilla!"

Datos de las langostas:

• Las langostas son saltamontes que forman enjambres. De las 8,000 especies conocidas de saltamontes en el mundo, sólo alrededor de 12 son langostas formadoras de enjambre.
• Una Langosta del Desierto adulta mide de 2-2.5 pulgadas de longitud y pesa entre 0.05-�.07 onzas.
• Una Langosta del Desierto adulta puede consumir aproximadamente su propio peso en alimento fresco por día.
• Son voladores prodigiosos, cubriendo 60 millas en 5-8 horas.
• Las dos fases son tan diferentes en apariencia y comportamiento que hasta 1921 se pensó que eran especies distintas.