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Así es el sistema de guiado de los mosquitos hacia nosotros (y por qué a unos pican más que a otros)

Que levante la mano quien pueda acabar el verano sin una sola picadura de mosquito en su piel. Pero sí, es cierto que no a todos nos pican por igual. En todo grupo humano siempre parece haber quienes son para los mosquitos como la máquina de vending de la oficina.

Antiguamente, y quizá todavía, se decía eso de que hay personas con la sangre más dulce, lo cual es otro más de los mitos del verano, como el corte de digestión. Todo el que se pare un momento a pensarlo se dará cuenta inmediatamente del absurdo: incluso suponiendo que la sangre fuera dulce, que no, y que los mosquitos fueran golosos, que tampoco –en realidad buscan en nuestra sangre las proteínas y el hierro que necesitan para el crecimiento de sus huevos, ya que solo las hembras pican–, ¿cómo iba a saber el mosquito el grado de dulzor de la sangre de una persona sin picarla antes?

Nuestras diferencias personales en el atractivo que ejercemos para los mosquitos se basan, lógicamente, en pistas que pueden percibir antes de picar: señales olfativas, sustancias químicas que produce nuestro cuerpo y que los guían hasta nosotros. Pero no es solo nuestro olor lo que los atrae, ni tampoco se trata de que unas personas suden más que otras. En realidad, los insectos más molestos del verano –y, dicho sea de paso, también los animales que más muertes causan en el mundo– utilizan un complejo y sofisticado sistema de guiado perfeccionado a lo largo de millones de años de evolución.

Un mosquito picando. Imagen de CDC.

Un mosquito picando. Imagen de CDC.

Así es como funciona. Al respirar, emitimos dióxido de carbono, CO2. Esta es la señal primaria que alerta a los mosquitos de que una posible presa se encuentra cerca. Tan eficientes son detectando este gas que pueden percibirlo a 50 metros de distancia. Imaginemos lo que esto supone: aunque normalmente pensemos que solo los mosquitos que vemos posados en el techo son los que nos tienen en su punto de mira, en realidad el gas de nuestra respiración está atrayendo a todos los chupasangres presentes en 50 metros a la redonda. Y no hay nada que podamos hacer para evitarlo… si es que queremos seguir respirando.

A continuación, el mosquito comienza a volar hacia la fuente que está emitiendo ese CO2. Lo cual a veces no es tan sencillo como podría parecer: dado que el gas es transportado por las corrientes de aire, el mosquito tiene que volar en contra del viento, lo que hace moviéndose en zigzag, de forma algo parecida a como hacen los veleros para navegar a contraviento.

Pero mientras tanto, ha ocurrido algo asombroso: el olor del dióxido de carbono ha disparado una señal en el cerebro del mosquito (más complejo de lo que creen quienes lo utilizan como insulto) que activa las neuronas encargadas de controlar la visión. Así, en el momento en que el mosquito huele el CO2, pasa a modo visual: ahora será su visión la que comience a buscar formas que puedan relacionarse con la figura de una presa.

A unos 10 metros de distancia, el mosquito ya puede vernos, pero aún no nos ha identificado como un objetivo. En realidad, su visión es rudimentaria; no pensemos que tiene la capacidad de distinguir a un humano de una barra horizontal en movimiento (un modelo utilizado por algunos investigadores). Por el momento, aún somos solo uno más de los objetos que entran en su campo de visión; todavía no ha localizado la pista de aterrizaje.

Entonces comienza un proceso de eliminación que se basa en señales térmicas, como los sistemas de guiado de los misiles. El mosquito sobrevuela los objetos de su entorno en busca de calor. Nosotros lo desprendemos; nuestro sofá, no. A unos 20 centímetros de distancia, ya puede detectar esta señal térmica y distinguirnos del sofá. Ya está más cerca de su merienda.

En ese momento, el mosquito se olvida por completo del CO2. Al fin y al cabo, no le interesa dirigirse a nuestra boca o nuestra nariz, que son nuestras chimeneas, sino a un lugar accesible de nuestra piel. Y para ello, vuelve a pasar por última vez a modo olfativo: a unos tres centímetros de distancia de nuestra piel es cuando se produce ese “target locked” de los aviones en las películas. Cuando el mosquito integra en su panel de control la señal térmica con la humedad que produce nuestro cuerpo y con el olor de otros compuestos que desprendemos, como ácido láctico, amoniaco, ciertos ácidos orgánicos, acetona y sulcatona… ya no tenemos escapatoria: somos su cena.

Tan asombroso es el sistema de guiado de los mosquitos que incluso puede funcionar prescindiendo de algunas de estas señales. Por ejemplo, incluso aunque pudiéramos dejar de respirar y detener nuestra emisión de CO2, el insecto hace batidas por las formas que detectan sus ojos en busca de señales térmicas, y estas pueden ser suficientes para localizar a su presa.

Todo lo anterior lo hemos ido conociendo en los últimos años gracias a las investigaciones de científicos como Jeffrey Riffell, de la Universidad de Washington, y Michael Dickinson, del Instituto Tecnológico de California. Los experimentos de estos investigadores son para dejar a cualquiera con la boca abierta.

Por ejemplo, la activación del sistema visual del mosquito por las señales olfativas es el resultado de un estudio publicado este mes en la revista Current Biology, y para el cual los científicos han utilizado el siguiente sistema (mostrado en la imagen): un pequeño recinto, tamaño insecto, rodeado por una pantalla circular de LED en la que se proyectan estímulos visuales a un mosquito que permanece en el centro atado con un alambre de tungsteno, mientras un sensor óptico debajo de él registra los movimientos de sus alas, y un tubo le suministra las señales olfativas necesarias. Para observar cómo se activan las regiones cerebrales encargadas del olfato y la visión, los investigadores utilizan mosquitos transgénicos cuyas neuronas se iluminan en color verde fluorescente cuando están en funcionamiento.

Sistema empleado por los investigadores para estudiar el comportamiento de los mosquitos. Imagen de Kiley Riffell/U. Washington.

Sistema empleado por los investigadores para estudiar el comportamiento de los mosquitos. Imagen de Kiley Riffell/U. Washington.

Pero volvamos a lo quizá se estén preguntando: ¿Por qué a mí? ¿Por qué yo soy esa máquina de vending en la oficina de los mosquitos?

Los investigadores coinciden en señalar que es la fuerza de esas combinaciones de señales la que atrae más a los mosquitos hacia unas personas que hacia otras, sin que probablemente exista un único factor determinante. Un dato curioso es que los mosquitos parecen picar más por igual a los gemelos idénticos que a los mellizos, lo que sugiere la intervención de factores genéticos que probablemente influyan en el olor corporal. Otra pista interesante es que el mayor o menor atractivo de una persona para los mosquitos depende de la microbiota de su piel, es decir, de los microbios que viven sobre nosotros, que a su vez también son responsables del olor corporal. Así que, en definitiva, todo lleva a lo mismo: se reduce a nuestro olor corporal. Para los mosquitos, algunos olemos más apetitosos que otros.

Para terminar, no está de más recordar algo que ya debería ser suficientemente conocido, pero tal vez no: lo único que evita las picaduras de los mosquitos son las barreras físicas y los repelentes químicos (sobre todo el DEET). Los repelentes electrónicos por ultrasonidos no sirven absolutamente para nada, e incluso pueden ser perjudiciales para quienes los utilizan.

Por qué las aves no pueden esquivar el AVE

La cara más fea de los trenes de alta velocidad está en el morro de la locomotora, donde a los insectos típicos en cualquier parabrisas suele sumarse el cadáver de algún pájaro, despachurrado sobre un borrón de sangre. Y eso que se nos ahorra la visión de los que quedaron pulverizados en las vías. Es una más de las trampas letales que nuestra tecnología tiende a los dinosaurios actuales, como los cables eléctricos, las aspas eólicas, las mamparas de cristal o las fachadas de espejo.

En lo que se refiere a los vehículos, la visión de animales atropellados es algo tristemente frecuente, sobre todo pájaros o gatos. Quienes tiramos a vivir en el campo encontramos también ardillas, erizos, serpientes, conejos, sapos o incluso algún zorro. Mi compañero César-Javier Palacios ha abordado el asunto varias veces en su blog La crónica verde, aportando el dato escalofriante de que cada año diez millones de vertebrados mueren arrollados en las carreteras españolas. Es especialmente dramático el caso de los linces, que caen bajo las ruedas de coches o trenes a razón de uno al mes, o más. César-Javier recomienda levantar el pie del acelerador. Si se respetaran los límites de velocidad, se evitaría el sufrimiento de muchos animales, incluyendo a los humanos.

Con todo, incluso los conductores prudentes y sensibilizados pueden verse sorprendidos por un animal que se arroja bajo las ruedas superando nuestra capacidad de reacción, o que queda deslumbrado por los faros y escoge la opción equivocada. En general, es un juego de tiempos de reacción: el del animal para esquivar nuestra acometida y el nuestro para frenar o desviar la trayectoria del coche. Con el nuestro podemos estar más o menos familiarizados, pero no así con el del animal.

Un ejemplar de tordo cabecicafé ('Molothrus ater'). Imagen de Bear golden retriever / Wikipedia.

Un ejemplar de tordo cabecicafé (‘Molothrus ater’). Imagen de Bear golden retriever / Wikipedia.

Esta última cuestión es la que ha tratado de responder un equipo de investigadores del Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA) y de las Universidades de Indiana y Purdue. Los científicos, encabezados por el biólogo y ecólogo del USDA Travis DeVault, han analizado los comportamientos y los tiempos de alerta y huida ante la aproximación de un vehículo virtual en una especie de pájaro común y abundante en Norteamérica, el tordo cabecicafé o negro (Molothrus ater).

Según escriben los investigadores en su estudio, publicado este mes en la revista Proceedings of the Royal Society B (PRSB), “los animales parecen reaccionar a la aproximación de automóviles, aviones y otras amenazas no biológicas de una manera cualitativamente similar a cuando se trata de predadores”. “Durante estos encuentros, los animales usan alguna variación de su repertorio antipredador, posiblemente porque la novedad evolutiva de los vehículos modernos impide respuestas más especializadas”. DeVault y sus colaboradores explican que esta falta de adaptación lleva a respuestas erróneas, como los ciervos que se quedan paralizados o las tortugas que se limitan a esconderse en su caparazón.

Para realizar su experimento, los autores presentaron a los tordos filmaciones silenciosas de una camioneta pick-up acercándose a ellos a distintas velocidades entre 60 y 360 kilómetros/hora, siempre desde una distancia inicial de 1,25 kilómetros en línea recta y en un escenario experimental cuidadosamente diseñado y controlado. De este modo, midieron las respuestas de alerta y de huida de los pájaros.

La conclusión principal del estudio es que el estímulo para la reacción de estas aves no es la velocidad del vehículo, sino la distancia a él: con independencia de la velocidad, los pájaros adoptaban la postura de alerta cuando la camioneta se acercaba hasta los 43 metros, y emprendían el vuelo a los 28 metros. Lógicamente, a una velocidad menor el animal tiene más tiempo para escapar. Los científicos descubrieron que por encima de 120 km/h los pájaros no podían huir con la suficiente rapidez para evitar el atropello. La razón es que su tiempo de reacción para echar a volar es de 0,8 segundos, medido experimentalmente. Una sencilla cuenta revela que, a velocidades superiores a 120, el vehículo tarda menos de este intervalo en recorrer los 28 metros. En concreto, un tren de alta velocidad circulando a 300 km/h cubre esa distancia en 0,336 segundos, por lo que la maniobra del tordo no consigue evitar la colisión.

Es más: según los autores, a velocidades superiores a 180 km/h las reglas de respuesta de los pájaros se rompen por completo y sus estrategias de huida se vuelven erráticas. “Nuestro estudio es el primero en proporcionar pruebas directas de que las reglas de comportamiento de huida utilizadas por los pájaros se quedan cortas con vehículos a altas velocidades”, escriben los investigadores, añadiendo que “la regla de distancia usada por los tordos es generalmente ineficaz para evitar vehículos a altas velocidades”.

Daños en un avión causados por el impacto de aves. Imagen de Nico deb / Wikipedia.

Daños en un avión por el impacto de aves. Imagen de Nico deb / Wikipedia.

Finalmente, DeVault y sus colaboradores proponen medidas para compensar esta indefensión de los pájaros ante los vehículos, como incorporar luces pulsantes en los aviones que aterrizan o despegan para ahuyentar a las aves, o reducir los límites de velocidad en las carreteras que atraviesan zonas de especial importancia ecológica. Respecto a esto último, siempre habrá quien objete que de poco sirven los límites de velocidad si no se respetan, como ocurre tan frecuentemente en este país. Y sin embargo, parece que los pájaros son capaces de ajustar sus comportamientos de huida en función de la normativa de circulación. Sí, ha leído bien.

Aquí, la explicación. El trabajo de DeVault cita un estudio previo que descubría un hecho absolutamente insólito: en 2013, los investigadores canadienses Pierre Legagneux y Simon Ducatez examinaron las distancias de inicio de vuelo, es decir, la separación del vehículo a la cual las aves emprenden la huida, en carreteras con distintos límites de velocidad. El estudio, publicado también en PRSB, revelaba que, atención, los pájaros reaccionaban a mayor distancia del vehículo cuando el límite de velocidad de la vía era mayor, con independencia de la velocidad real a la que circulara el automóvil en cuestión. En otras palabras: los pájaros sabían cuál era el límite de velocidad de la carretera y entendían que, si este era mayor, debían emprender la huida a distancias más prudentes (el estudio de DeVault no detecta este efecto porque su carretera virtual es siempre la misma).

Increíble, pero cierto. Según Legagneux y Ducatez, sus resultados “sugieren poderosamente que los pájaros son capaces de asociar secciones de la carretera con límites de velocidad como manera de valorar el riesgo de colisión”. Los autores razonan que los animales quizá puedan apreciar la diferencia entre un entorno urbano, donde el límite de velocidad es menor, y las áreas rurales. Pero ¿qué ocurre en carreteras de campo donde la velocidad permitida puede variar entre 80 y 110 km/h? El paisaje es similar, y sin embargo los pájaros escapan antes cuando el límite de velocidad es mayor. Los investigadores repasan distintas hipótesis alternativas, pero todas ellas podrían resumirse en un factor común: aprendizaje. ¿He mencionado ya aquí que las aves se cuentan entre los seres más inteligentes de la naturaleza?