Con sorprendentes imágenes de video de alta velocidad, los científicos han detallado por primera vez cómo las larvas de mosquitos depredadores atacan y capturan a sus presas en los hábitats acuáticos. Publicado hoy en los Annals of the Entomological Society of America , esta nueva investigación arroja luz sobre el comportamiento que durante mucho tiempo ha demostrado ser demasiado pequeño y demasiado rápido para estudiar, hasta ahora.

Antes de emprender el vuelo, los mosquitos pasan su juventud en el agua, desde llanuras inundables hasta macetas. Si bien la mayoría de las larvas de mosquitos comen algas, bacterias y otros microorganismos, algunos son depredadores que se alimentan de otros insectos acuáticos, incluidas otras larvas de mosquitos.

Estas especies depredadoras han sido una fuente de fascinación para Robert G. Hancock, Ph.D., profesor de biología en la Universidad Estatal Metropolitana de Denver, durante gran parte de su carrera, dice. Primero observó sus huelgas bajo un microscopio en una clase de entomología médica como estudiante universitario.

"Fue tan increíblemente rápido", dice. "Lo único que vimos fue un borrón de acción".

Pero en los años transcurridos desde entonces, los avances en la tecnología de video y microscopio han permitido a Hancock y a sus alumnos reducir la velocidad de esa acción y obtener una vista de un mundo que nadie había visto antes.

Informe de Hancock en Annals of the Entomological Society of America comparte 10 videos de ataques de larvas de mosquitos y analiza los detalles anatómicos y la secuencia de movimientos involucrados.

Cinco de los videos muestran el método similar empleado por dos especies, Toxorhynchites amboinensis y Psorophora ciliata, que son depredadores obligados, es decir, su dieta requiere comer otras larvas de insectos, y cuya biología y comportamiento están altamente adaptados para capturar presas. Los otros cinco videos presentan a Sabethes cyaneus, una especie que se alimenta de microorganismos y, a veces, se alimenta de otras larvas (es decir, un depredador facultativo) y que ha desarrollado una técnica de depredación significativamente diferente.

Tanto en las especies de Toxorhynchites como en las de Psorophora, la larva golpea a la presa con una extensión repentina del cuello para lanzar su cabeza lejos de su cuerpo y hacia la presa. Simultáneamente, sus mandíbulas y varios cepillos con forma de bigotes se abren y luego se cierran sobre la presa al impactar. La acción única de propulsión de la cabeza, similar a un arpón, parece ser generada por la larva que primero genera presión dentro de sus segmentos abdominales y luego la libera rápidamente, dicen los investigadores.

Hancock recuerda su asombro cuando su equipo capturó con éxito por primera vez el golpe en una película. "Lo vi primero y me quedé boquiabierto, y todavía lo hace cada vez que lo veo", dice.

Las larvas de mosquito sabethes carecen del mecanismo de extensión de la cabeza. En cambio, una larva de Sabethes atrapa a la presa usando su cola para arrastrar a la presa hacia su cabeza.

Mientras tanto, la larva abre sus mandíbulas y maxilares (piezas bucales con forma de pinza) y se sujeta a la presa a medida que la traen. Uso de la cola, llamada "sifón" porque sirve como un tubo de respiración para las larvas de mosquitos mientras cuelgan boca arriba. abajo en la superficie del agua, también fue una sorpresa, dice Hancock.

Ambos estilos de ataque, en las tres especies del estudio, tardan unos 15 milisegundos. Esa velocidad indica un comportamiento altamente desarrollado, casi reflejo, llamado patrón de acción fija, dice Hancock. Lo comparó con la acción de tragar, que involucra múltiples y pequeñas acciones musculares individuales. "Todo esto tiene que funcionar en conjunto, todos lo hacemos automáticamente", dice. "Y eso es exactamente lo que tienen que ser estos ataques de larvas de mosquitos. Es un paquete".

Los mosquitos Toxorhynchites y Psorophora son bien conocidos por su condición de depredadores. Las especies de Toxorhynchites, en particular, se han estudiado como una herramienta potencial para el control de los mosquitos que transmiten gérmenes que causan enfermedades, porque una sola larva de Toxorhynchites puede consumir hasta 5000 larvas de presa antes de llegar a la edad adulta. Como resultado de esa dieta larvaria, las especies adultas de Toxorhynchites y Psorophora se encuentran entre los mosquitos más grandes del mundo. Mientras tanto, los Sabethes cyaneus son depredadores menos formidables, pero se convierten en adultos con una coloración azul iridiscente y paletas anchas como plumas en sus patas.

Las imágenes de los golpes de Toxorhynchites y Psorophora se capturaron por primera vez en una película de 16 milímetros con un microscopio y una configuración de cámara diseñada, a través de muchas pruebas, errores y películas desperdiciadas, dice Hancock, durante su tiempo en la Universidad de Cumberlands en la década de 1990. Regresó al esfuerzo en 2020 con estudiantes de MSU Denver, esta vez con una cámara digital de alta velocidad en una configuración similar, para filmar las huelgas de Sabethes.

Las luces necesarias para iluminar las larvas de mosquito bajo el microscopio son tan calientes y brillantes que requieren filtros protectores contra el calor "no solo para cocinar" las larvas, y "las gafas de sol más oscuras que podría comprar" para proteger los ojos de los investigadores, dice Hancock. . No obstante, la nueva tecnología de cámaras digitales permite una investigación mucho más sencilla y avanzada sobre las larvas de mosquito.

Mientras que la cámara de película de alta velocidad capturó imágenes de hasta 600 fotogramas por segundo, la nueva cámara digital puede superar los 4000 fotogramas por segundo. Y una tarjeta SD de 32 gigabytes puede almacenar, según la estimación de Hancock, el equivalente a unos 12 000 $ en película y revelado.

Hancock ha estudiado mosquitos durante la mayor parte de su carrera y los usa regularmente como organismos modelo para la investigación realizada por los estudiantes a los que enseña. Él dice que este nuevo conocimiento de cómo las larvas de mosquitos depredadores capturan presas puede ser una herramienta para "continuar revelando misterios de la naturaleza que nos rodea, especialmente en todo lo que es acuático", y que los videos podrían abrir los ojos de las personas a los ecosistemas que viven incluso en los más pequeños. charcos de agua

"Los pequeños recipientes de agua que no se mueven son principalmente dominio de los mosquitos", dice. + Explora más

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