Anatomía de las Mariposas: Oídos

Los oídos de las Mariposas

Algunas mariposas, incluidas las Hamadryas Crackers y Heliconius Longwings  pueden detectar el sonido, usando una “oreja” cerca de la base de la parte inferior de sus alas. La oreja solo se puede ver con la ayuda de un poderoso microscopio. Toma la forma de un saco en forma de embudo, cubierto con una membrana muy delgada. Esto vibra en respuesta al sonido de alta frecuencia y estimula las células nerviosas llamadas escolopidios, que envían un mensaje al cerebro de la mariposa.

[alert type=”success” icon-size=”big”]La oreja solo se puede ver con la ayuda de un poderoso microscopio[/alert]

Las mariposas hamadryas usan sus oídos para detectar los ruidos crepitantes producidos por los machos territoriales. El sonido se produce haciendo girar dos diminutas puntas en la cima del abdomen contra las cerdas de las valvas. Los machos habitualmente toman el sol en los troncos de los árboles, donde esperan para interceptar a las hembras que pasan.

Se ha especulado que el sonido podría disuadir a los machos competidores de ocupar el mismo territorio, pero esto parece poco probable ya que un solo tronco de árbol a menudo hospedará de 3 a 4 machos posándose en las cercanías. Parece más probable que los sonidos actúen como un disparador para iniciar las respuestas de las hembras durante el cortejo.

Kathleen Lucas de la Universidad de Bristol usó un rayo láser para escanear la membrana del tímpano de Morpho peleides. Ella descubrió que las frecuencias más bajas entre 1000 – 5000 Hz causaban que las vibraciones se enfocaran en una mancha en la membrana externa, pero que frecuencias superiores a 5000 Hz causaban vibración en toda la membrana, incluida la estructura del domo de “huevo frito”.

Las orejas de las polillas responden por igual a todas las frecuencias, pero las mariposas Morpho parecen capaces de diferenciar entre sonidos bajos y agudos. Lucas especuló que esto podría ayudar a las mariposas a descubrir si las aves están a punto de atacar. Si, por ejemplo, pudieran diferenciar los sonidos de las alas de los pájaros y las de las aves, podría desencadenar diferentes respuestas de escape por parte de la mariposa.

Algunos científicos creen que cuando las mariposas evolucionaron por primera vez eran nocturnas, y que sus oídos originalmente sirvieron para detectar y evitar a los murciélagos depredadores. Los murciélagos emiten pulsos acústicos cuando vuelan de noche, y usan sus oídos altamente sensibles para detectar el eco reflejado por los objetos sólidos. De esta forma evitan golpear obstáculos no vistos y pueden localizar presas en movimiento en la oscuridad.

De Polillas y Sonidos

Las polillas nocturnas (y algunos otros grupos) son capaces de escuchar los pulsos acústicos de un murciélago. La frecuencia y el volumen permiten a la polilla detectar qué tan lejos está. Además, las posiciones relativas de los órganos auditivos de las polillas le permiten determinar la dirección de acercamiento. Inicialmente, la polilla reacciona alejándose del murciélago, pero si se pone a distancia de alcance la polilla instantáneamente lanza bombas para evitar ser comido.

Las células nerviosas similares a las de los “oídos” también se encuentran en las venas agrandadas en la base de las alas anteriores de muchas mariposas. Estas están particularmente bien desarrolladas en las Satirias como Oressinoma, Maniola, Pararge e Hipparchia, todas reaccionan instantáneamente al sonido producido al crujir las hojas secas bajo los pies, o al ruido producido por el obturador de una cámara.

Vuelo de las Mariposas

El vuelo de los insectos evolucionó hace al menos 90 millones de años, mucho antes de que apareciera en aves o murciélagos, por lo que su función original debe haber sido para evitar el desprendimiento de depredadores. La explicación más probable es que evolucionó para permitir que los insectos lleguen a las fuentes de alimentos por la ruta más directa y rápida. Lo que no se entiende actualmente es el método por el cual tuvo lugar la evolución.

Algunos han sugerido que las alas evolucionaron desde los nodos en el tórax. Otra posibilidad es que originalmente hayan aparecido como pelos torácicos cortos y flexibles, parecidos a los bigotes de gato, lo que permitió a los insectos encontrar su camino a través de madrigueras. Una vez que los insectos comenzaron a escalar las plantas, pudieron haber evolucionado aún más como una forma de amortiguar el aterrizaje de los insectos que caen, y finalmente como un medio de dispersión más fácil, ubicación del apareamiento y ubicación de los alimentos.

Los patrones tienden a tener un vuelo zumbante parecido a una polilla, y otras pequeñas mariposas como Lycaenids y Riodinids necesitan batir sus alas rápidamente para impulsarse a través del aire. Las especies más grandes como Nymphalids, Pierids y Papilionids vuelan por una combinación de aleteo y planeo. Cuando se desliza, las alas se sostienen para crear una superficie inferior cóncava, produciendo un efecto de paracaídas que ralentiza la velocidad de descenso. Estas especies más grandes también hacen uso de térmicas para ganar o mantener la altura cuando se deslizan por encima del dosel del bosque o cuando migran.

Los machos de muchas especies adoptan una estrategia de localización de “percha y espera”, y necesitan poder volar rápidamente para interceptar a sus compañeras potenciales. Los ejemplos incluyen Patrones (Hesperiinae), Metalmarks (Riodinidae) y Graylings (Satyrinae). Estas especies a menudo tienden a tener alas triangulares con una costa particularmente gruesa y recta. Las cualidades elásticas de la costa, en combinación con sus poderosos músculos de vuelo, les permite acelerar rápidamente al despegar.

Otras especies, como los Blancos (Pierinae), Swallowtails (Papilionidae), Azules (Lycaenidae) y Morphos (Morphini) adoptan una estrategia de ubicación de “patrullaje”. Por lo tanto, no necesitan una aceleración tan rápida. Tienden a tener alas más redondas y menos robustas, que son más grandes en relación con sus cuerpos más delgados y menos musculosos. En consecuencia, su vuelo es mucho más flojo.

En el neotrópico, Eurybia las mariposas (Riodinidae) suelen pasar largas temporadas boca abajo y con las alas abiertas, debajo de las hojas de vegetación de crecimiento bajo. El análisis de vuelo ha demostrado que, al hacerlo, pueden despegar mucho más rápido de lo que podrían si descansaban en la posición “correcta” hacia arriba.

Desde su escondite vigilan a los insectos que pasan. Periódicamente se lanzan para interceptar e investigar otras mariposas, pero al instante regresan para establecerse bajo una hoja cercana. La velocidad del vuelo es notable, y el grado de agilidad que se advierte cuando vuelan hacia la vegetación, se vuelcan boca abajo y se asientan debajo de otra hoja es increíble de contemplar.

Termorregulación

Las mariposas son de sangre fría. Si están demasiado frías, no pueden volar. Si se calientan demasiado, se deshidratan y mueren. No tienen medios internos para regular la temperatura de su cuerpo, por lo que deben usar estrategias de comportamiento en su lugar.

En condiciones frías, las mariposas necesitan elevar la temperatura corporal antes de poder volar. Para hacerlo, usan una técnica conocida como “dorsal-basking”, en la que usan la superficie superior de sus alas como paneles solares para absorber el calor y darles energía. A menudo se acomodan para tomar el sol sobre sustratos pálidos que reflejan el calor, como piedras, troncos de árboles o parcelas de suelo desnudo. El calor se refleja desde el sustrato y es absorbido por la parte inferior oscura de las alas, lo que acelera el proceso de calentamiento. Los machos, en particular, usan este método para asegurarse de que siempre tengan suficiente energía disponible para permitirles volar instantáneamente para interceptar a las hembras que pasan.

Algunas mariposas, como las Amarillas nubladas, Graylings y Hairstreaks verdes, siempre mantienen sus alas cerradas cuando están en reposo, y adoptan otra técnica conocida como tomar el sol lateralmente. En condiciones frías toman el sol inclinando sus alas hacia un lado, para presentar el área máxima de la superficie del ala al sol. Por el contrario, cuando se calientan demasiado, se inclinan en la dirección opuesta para que las superficies de sus alas sean paralelas a los rayos del sol y presenten el área de superficie mínima al sol.

Grayling Hipparchia semele, tomando el sol lateral en Arnside Knott, Cumbria, Inglaterra

Las blancas, azules y cobre tienen superficies de ala que reflejan, en lugar de absorber la energía solar. En consecuencia, toman el sol con las alas medio abiertas, de modo que el calor producido por la luz del sol que cae sobre el tórax oscuro queda contenido dentro de la “jaula” de las alas medio abiertas, en lugar de dispersarse en la brisa. Este comportamiento se llama reflectancia tomando el sol.

Otro método utilizado para elevar la temperatura corporal es “temblar”. Muchas especies Nymphalid, incluyendo Peacocks, Small Tortoiseshells y Red Admirals se preparan para el vuelo al estremecer rápidamente las alas (que se mantienen cerradas durante este proceso). Incluso en el día más fresco, uno o dos minutos de esta actividad genera suficiente fricción para calentar los músculos torácicos lo suficiente como para permitirles volar distancias cortas. Las polillas nocturnas a menudo adoptan la misma técnica.

Las mariposas solo pueden operar dentro de un rango de temperatura limitado, por lo que en los días calurosos deben encontrar formas de mantenerse frescas. Las especies que habitan en el bosque simplemente se esconden debajo de las hojas, mientras que las especies que habitan en áreas abiertas a menudo vuelan hacia los arbustos para buscar sombra, o entran a las madrigueras de los conejos.