Las antenas de las polillas detectan moléculas específicas en el aire en concentraciones diminutas.
Introducción
Con unas 140,000 especies conocidas en todo el mundo y una tendencia a estar activas durante la noche, las polillas enfrentan un desafío especial cuando intentan hacer más de sí mismas: cómo encontrar una pareja de su propia especie en la oscuridad. Su solución: una hembra libera moléculas en el aire específicas de su especie que la identifican como una pareja lista, que luego los machos pueden seguir para encontrarla.
Esta es una de las especies que tiene antenas altamente sensibles.
Antenas de una polilla Atlas (Attacus atlas) en la casa de las mariposas de Maximilianpark Hamm, Alemania.
Un sensillum tricoide tiene dos neuronas receptoras olfativas (ORN) con dendritas (DD) que llegan hasta el cabello y un axón (GL) que se conecta con el cerebro del insecto.
La estrategia
Las polillas hembras tienen una estructura especial en su abdomen que produce pequeñas moléculas orgánicas llamadas feromonas. Cuando una polilla hembra está lista para aparearse, libera una pequeña cantidad de feromonas en el aire. Aunque todas las hembras de varias especies liberan feromonas, la mezcla exacta de sustancias químicas es específica de cada especie.
Los machos, por su parte, están equipados con dos grandes antenas en forma de plumas con la capacidad de sentir la presencia de incluso una sola molécula de feromona producida por una hembra de la misma especie. Cada antena tiene decenas de miles de estructuras parecidas a pelos llamadas "sensilas tricoides". Las sensillas tienen una gran superficie cerosa recubierta de s que son excepcionalmente capaces de unirse a la feromona producida por la hembra de la misma especie. Cada una de las sensillas también tiene dos células nerviosas, cada una de las cuales es sensible a un componente diferente de la feromona.
Cuando busca pareja, el macho vuela con las antenas inclinadas hacia adelante. Si un sensillum encuentra una feromona de la misma especie, la proteína se une a la feromona y cambia de forma de una manera que le permite interactuar con la parte de la célula nerviosa, llamada "dendrita", que se extiende hasta el eje del nervio. sensilum.
La célula nerviosa lleva el mensaje "¡Tengo uno vivo!" mensaje a lo largo de su cuerpo hasta su otro extremo, llamado "axón". Luego, el axón transmite el mensaje al cerebro del insecto, que le da instrucciones a su cuerpo para seguir el rastro de feromonas contra el viento. Al mismo tiempo, la interacción entre la célula nerviosa y la feromona causa un segundo cambio en la forma de la proteína portadora que resulta en la destrucción de la feromona, liberando a la polilla macho para capturar y transmitir el mensaje de otra molécula de feromona mientras continúa su búsqueda.
La cantidad de moléculas de feromonas que encuentra un macho le indica qué tan lejos está la hembra. Vuela contra el viento en zig-zag, buscando más moléculas hasta que finalmente encuentra a la hembra.
Las posibilidades
La capacidad de una polilla para detectar y responder a moléculas individuales en el aire de relevancia específica para ella podría ser tremendamente valiosa para una amplia variedad de aplicaciones. Podría usarse para detectar la presencia de moléculas contaminantes o tóxicas antes de que causen problemas de salud en los humanos, lo que permitiría desplazarse a un lugar seguro o apagar la fuente antes de que cause daño. En el trabajo de detective, el enfoque podría proporcionar evidencia de la presencia de individuos, objetos, etc., después de que ya no están. En conservación, podría ayudar a los científicos a evaluar al detectar la huella molecular de una especie sin realmente verla.
