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feromona de rastro

Las feromonas de rastro son semioquímicos secretados por el cuerpo de un individuo para afectar el comportamiento de otro individuo que las recibe. Las feromonas de rastro suele...

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Las feromonas de rastro son semioquímicos secretados por el cuerpo de un individuo para afectar el comportamiento de otro individuo que las recibe. Las feromonas de rastro suelen servir como una secreción química multipropósito que guía a los miembros de su propia especie hacia una fuente de alimento, al tiempo que representan una marca territorial en forma de alomona para organismos fuera de su especie. [ 1 ] Específicamente, las feromonas de rastro a menudo se incorporan con secreciones de más de una glándula exocrina para producir un mayor grado de especificidad. [ 2 ] Considerada uno de los principales métodos de señalización química en los que dependen muchos insectos sociales, la deposición de feromonas de rastro puede considerarse una de las facetas principales para explicar el éxito de la comunicación de los insectos sociales en la actualidad. Muchas especies de hormigas, incluidas las del género Crematogaster, utilizan feromonas de rastro.

Fondo

En 1962, el profesor de Harvard Edward O. Wilson publicó uno de los primeros estudios concretos que sentaron las bases de la noción de feromonas de rastro. [ 2 ] Al afirmar que el aparato de aguijón del himenóptero Solenopsis saevissima deposita un rastro de olor que crea una ruta desde la colonia hasta una fuente de alimento, este estudio impulsó una mayor investigación sobre cómo se deposita esta sustancia química, cómo afecta la comunicación entre especies dentro y fuera de la suya, la evolución de la semioquímica , etc.

Las hormigas rojas son un ejemplo de especie de insecto social que depende de las feromonas de rastro para obtener alimento para su colonia.

Mecanismo

La feromona se sintetiza en la misma región que el veneno u otros departamentos hormonales primarios dentro del organismo. A menudo, la síntesis de la feromona de rastro ocurre en la glándula ventral del veneno, la glándula venenosa, la glándula de Dufour , la glándula esternal o el intestino posterior . [ 3 ] Cuando se secreta, la feromona cae en forma de manchas desde el organismo que busca alimento hacia la superficie que conduce a la fuente de alimento. A medida que el organismo avanza hacia la fuente de alimento, la feromona de rastro crea un camino estrecho y preciso entre la fuente de alimento y el lugar de anidación, que otro organismo de la misma especie, y a menudo del mismo nido, sigue con precisión. Comúnmente, un organismo, al establecer inicialmente el rastro, puede renovarlo varias veces para demostrar el valor de la fuente de alimento mientras corre en tándem. [ 4 ] Una vez establecido el rastro, otros miembros de la especie reconocerán la señal química y seguirán el rastro, y cada uno individualmente renovará el rastro en su camino de regreso a la fuente de origen. Mientras que esta feromona es depositada constantemente por sus miembros, los químicos se difunden en el ambiente propagando su mensaje. Una vez que la fuente de alimento se agota, los organismos simplemente omiten la tarea de renovar el rastro en el camino de regreso, lo que resulta en la difusión y debilitamiento de la feromona. [ 5 ] Los estudios han demostrado que con la calidad del alimento, la distancia del nido y las cantidades de alimento, la fuerza de la feromona del rastro puede variar. [ 1 ] A menudo, el individuo forrajeador puede sintetizar la feromona del rastro como una mezcla de químicos producidos por diferentes glándulas que permite tal especificidad. [ 3 ] Mientras que los miembros de la misma especie que descubrieron el alimento renuevan constantemente este rastro, ya que el químico se secreta en el ambiente como una señal de alimento en su umwelt , el mismo químico a menudo puede ser interpretado como una marca territorial para especies externas.

Insectos que utilizan feromonas de rastro

Hormigas

Las hormigas suelen usar feromonas de rastro para coordinar funciones como la defensa del nido y la búsqueda de alimento . [ 6 ] Las hormigas pueden producir un rastro de secreciones defensivas que desencadena una respuesta de alarma en sus compañeras de nido. [ 7 ] En cuanto a la búsqueda de alimento, una hormiga puede comunicar la calidad de una fuente de alimento a su colonia; cuanto más gratificante sea una fuente de alimento, mayor será la concentración del rastro producido. [ 8 ] Además, algunas especies, como las hormigas Lasius niger , pueden "escuchar" los rastros producidos por otra especie para obtener alimento.

Las hormigas mirmicinas producen sus feromonas de rastro a través de sus glándulas venenosas. [ 9 ] El componente principal en las feromonas de rastro secretadas por Pristomyrex pungens es 6- n -pentil-2-pirona; también se encontraron varios monoterpenos en la secreción, pero proporcionaron solo efectos marginales cuando se combinaron con el anterior. [ 10 ] Los componentes principales encontrados en las secreciones de Aphaenogaster rudis incluyen anabaseína , anabasina y 2,3'-bipiridilo, aunque el tercero contribuye menos que los otros dos. [ 9 ] Cuando se secreta, esta feromona de rastro no recluta hormigas directamente de su nido; en cambio, las hormigas obreras pueden tropezar con el rastro involuntariamente y seguirlo luego hasta la fuente de alimento.

Abejas

Las abejas pueden usar feromonas de rastro para marcar fuentes de alimento [ 11 ] y la entrada de sus colmenas. [ 12 ] A menudo, al encontrar una fuente, las abejas marcan esa ubicación exacta y secretan feromonas durante el vuelo de regreso a sus colmenas. El uso de feromonas de rastro se ha estudiado ampliamente en abejas melíferas y abejas sin aguijón , ya que ambas son altamente sociales.

La feromona de rastro de la abeja sin aguijón Trigona recursa es producida por sus glándulas labiales. [ 13 ] Uno de sus compuestos clave es el decanoato de hexilo, y cuando se secreta, la feromona recluta a otras abejas hacia la fuente. La abeja sin aguijón Scaptotrigona pectoralis , al igual que las hormigas, puede utilizar el rastro alimenticio de otra colonia. Específicamente, pueden aprender rastros de feromonas extrañas en una fuente, ampliando sus opciones de forrajeo. [ 14 ] Sin embargo, en algunos casos de abejas agresivas, como Trigona corvina , los encuentros entre individuos de diferentes colonias en una fuente de alimento resultarán en peleas y, finalmente, en la muerte de ambas partes. [ 15 ]

Termitas

Las termitas utilizan las feromonas de rastro principalmente como medio para buscar alimento. Pueden depositar feromonas a lo largo de un rastro cuando sus abdómenes tocan el suelo, específicamente a través de sus glándulas esternales abdominales. [ 16 ] A medida que otras termitas las siguen, continúan añadiendo feromonas al rastro.

La termita basal Mastotermes darwiniensis produce feromonas de rastro a partir de al menos dos glándulas esternales, a diferencia de todas las demás especies que las producen a partir de una sola. [ 17 ] Esta feromona, compuesta únicamente por un alcohol norsesquiterpénico, induce a otras termitas a seguir el rastro. Como se mencionó anteriormente, estas termitas sucesivas pueden añadir marcas al rastro, dependiendo de si se utiliza para buscar alimento o para reclutar obreras para completar tareas. En el caso de Reticulitermes santonensis , los rastros de búsqueda de alimento tienen marcas moteadas a lo largo del camino, mientras que los rastros de reclutamiento son más continuos debido a que las termitas arrastran sus cuerpos a lo largo del camino. [ 18 ]

Importancia ecológica

La deposición de feromonas de rastro por parte de un organismo está correlacionada con su entorno. Cuando se identifica una fuente de alimento y se depositan feromonas de rastro, ciertos animales silvestres pueden dirigirse hacia el rastro o alejarse de él, provocando la dispersión temporal de la población o de los individuos. Con el desplazamiento de la fauna silvestre, la vegetación circundante también puede cambiar; por ejemplo, el polen adherido al organismo migratorio se desplaza y, por lo tanto, puede regenerarse en diferentes zonas.

Factores abióticos que afectan a las feromonas de rastro

Temperatura
Cuando se alcanza la temperatura óptima de búsqueda de alimento para el organismo, este tendrá mayor probabilidad de buscarlo. Por lo general, cuanto más se aleja la temperatura de este rango, menor es la probabilidad de que se produzca la búsqueda de alimento y, por lo tanto, menor es la probabilidad de que se depositen feromonas de rastro.
Estación
Además de la temperatura, la búsqueda de alimento es más frecuente en algunas estaciones que en otras. El cambio de estación conlleva otros factores: cambios en los depredadores que se deben evitar, variaciones en la disponibilidad de alimento y cambios en la luz. A menudo, los organismos que buscan alimento priorizan sus preferencias sobre estos factores.
Humedad
Si la humedad es excesiva o insuficiente, los organismos pueden optar por no buscar alimento.
Otros productos químicos
Otros productos químicos del entorno pueden interferir con la potencia de las feromonas.

Factores bióticos que afectan a las feromonas de rastro

Animales circundantes
Aunque la feromona pueda difundirse como una representación territorial del organismo que busca alimento, esto no garantiza su seguridad. [ 19 ] De hecho, este acto puede tener el efecto contrario y atraer a la fauna silvestre competidora. Con más depredadores o competidores alrededor, la búsqueda de alimento se vuelve más difícil. Especialmente en casos donde el alimento escasea, el organismo circundante. Dependiendo de la relación costo-beneficio, un organismo, en una situación donde puede necesitar el suministro de alimento, puede estar dispuesto a arriesgarse para obtenerlo. Además, con más depredadores o competidores, los riesgos de la búsqueda de alimento aumentan.
Plantas circundantes
Factores como el tipo y la abundancia de plantas en un entorno pueden influir en la potencia de la feromona de rastro. Las plantas cercanas al rastro de olor pueden emitir una gran cantidad de sustancias químicas que pueden enmascarar, modificar o incluso contribuir a la propagación de la señal. Además, las zonas con abundante vegetación pueden bloquear o alterar la difusión de la feromona de rastro.

Referencias

  1. 1 2 Wilson EO, Pavan M (diciembre de 1959). "Fuentes glandulares y especificidad de algunos liberadores químicos del comportamiento social en hormigas dolicoderinas" (PDF) . Psyche: A Journal of Entomology . 66 (4): 70– 76. doi : 10.1155/1959/45675 .
  2. 1 2 Wilson EO (enero de 1962). "Comunicación química entre obreras de la hormiga de fuego Solenopsis saevissima (Fr. Smith) 3. La inducción experimental de respuestas sociales". Comportamiento animal . 10 ( 1–2 ): 159–164 . doi : 10.1016/0003-3472(62)90143-4 .
  3. 1 2 Chapman RF (1998). Los insectos: Estructura y función . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-57890-5.
  4. ↑ Möglich M, Maschwitz U, Hölldobler B (diciembre de 1974). "Llamadas en tándem: un nuevo tipo de señal en la comunicación de las hormigas". Science . 186 (4168). Nueva York, NY: 1046– 7. Bibcode : 1974Sci...186.1046M . doi : 10.1126/science.186.4168.1046 . PMID 4469698 . S2CID 31118090 .  
  5. ↑ Blum MS (enero de 1970). "La base química de la sociabilidad de los insectos" . En Beroza M (ed.). Sustancias químicas que controlan el comportamiento de los insectos . Nueva York: Academic Press. págs. 61–94 . ISBN  978-0-323-16057-5.
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