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La aversión al azúcar dificulta el apareamiento de las cucarachas




Un nuevo estudio de la Universidad Estatal de Carolina del Norte muestra el mecanismo de comportamiento detrás de un dulce ritual de apareamiento de cucarachas que toma un giro amargo y resulta en machos rechazados.


por la Universidad Estatal de Carolina del Norte


Las cucarachas alemanas macho (Blattella germanica) ofrecen a las hembras un «regalo» previo al apareamiento de secreciones corporales que combina azúcares y grasas (piense en la versión de cucaracha del chocolate) para atraer y mantener la atención de la hembra el tiempo suficiente para comenzar la cópula.

«Este es un comportamiento de apareamiento común en los insectos y algunos otros animales: los machos presentan a las hembras un regalo sabroso o valioso, es como el Día de San Valentín, pero todos los días», dijo Coby Schal, profesor distinguido de entomología de Blanton J. Whitmire en NC State y co- autor correspondiente del trabajo.

El estudio muestra, sin embargo, que las hembras reacias al azúcar simple glucosa se llevan una sorpresa desagradable cuando mezclan su saliva con las secreciones masculinas: la saliva degrada el dulce placer de los azúcares complejos a glucosa, que se convierte en una píldora amarga que pone fin al ritual de cortejo. con la hembra huyendo sin aparearse.

«Estamos viendo cucarachas alemanas hembras con aversión a la glucosa que rechazan este regalo nupcial, y la oportunidad de aparearse, y queríamos entender más sobre el mecanismo detrás de esto», dijo Ayako Wada-Katsumata, investigadora principal de NC State y coautora. autor correspondiente del artículo.

En general, a las cucarachas les encanta el azúcar. Pero algunos han desarrollado una aversión a la glucosa; Wada-Katsumata en 2013 publicó un artículo que mostraba el mecanismo neuronal detrás de esta aversión en las cucarachas alemanas, un comportamiento que quizás se haya vuelto más pronunciado debido a la presencia del azúcar simple en los cebos para cucarachas colocados dentro de las casas. En un artículo de 2021, Wada-Katsumata y Schal demostraron que la saliva de las cucarachas convierte los azúcares complejos en glucosa.

«Las secreciones de las cucarachas macho tienen diferentes tipos de azúcares, en este caso maltosa y maltotriosa, que suelen ser las preferidas por las hembras, así como algunas grasas», dijo Wada-Katsumata. La maltosa es relativamente fácil de convertir en glucosa, mientras que la maltotriosa es más compleja y tarda un poco más en descomponerse en glucosa, dijo.

«La saliva de las cucarachas tiene una clase de sustancias químicas que descomponen los azúcares», dijo Schal. «A medida que las hembras se alimentan de su regalo, la maltosa se convierte rápidamente en glucosa, y las hembras con aversión a la glucosa sienten un sabor amargo y dejan de alimentarse, lo que también acaba con la oportunidad de aparearse».

El proceso de apareamiento de las cucarachas es interesante pero probablemente desconocido para los bípedos. Los machos se acercan a las hembras, levantan las alas y liberan sustancias químicas a través de la glándula tergal en la espalda. Las hembras atraídas por la secreción se subirán a la espalda del macho y se alimentarán de la secreción. Mientras ella se alimenta, el macho colocará su abdomen debajo de la hembra, la agarrará con un pene alargado en forma de gancho y se colocará en la posición de apareamiento. Este proceso de cortejo toma solo unos segundos; es aquí donde la rápida conversión química de azúcares complejos en azúcares simples en la saliva podría acabar con el estado de ánimo de las mujeres con aversión a la glucosa. Sin embargo, si tienen éxito, las cucarachas se involucran en una sesión de apareamiento consecutiva de hasta 90 minutos de duración, en la que el macho usa un segundo pene para transferir un paquete de esperma a la hembra.

En el estudio, los investigadores realizaron varios experimentos para determinar cómo la aversión a la glucosa afecta el cortejo de las cucarachas. Descubrieron que las hembras con aversión a la glucosa interrumpían con mayor frecuencia la alimentación debido a su aversión, especialmente cuando se alimentaban de un macho de tipo salvaje, uno que no era reacio a la glucosa. Los machos con aversión a la glucosa a menudo tenían niveles más altos de maltotriosa en sus secreciones, que se convertían con menos facilidad en glucosa y, por lo tanto, les daban a esos machos más tiempo para comenzar a aparearse.

Los investigadores también cambiaron la calidad de la secreción masculina, sustituyendo las secreciones de glucosa y maltosa por fructosa. Las hembras con aversión a la glucosa disfrutaron de la fructosa y se alimentaron de ella durante más tiempo, lo que resultó en sesiones de apareamiento más exitosas.

«Este estudio es una forma directa de mostrar que la calidad de la secreción afecta el comportamiento femenino y el éxito del apareamiento», dijo Schal. «Hay una compensación entre la selección sexual y la selección natural. Piense en los ciervos como un ejemplo. Los ciervos machos tienen cuernos, no para la selección natural, los cuernos en realidad ponen a los machos en peligro de los depredadores y cazadores, sino para que la selección sexual atraiga a las hembras y sirva. como armas útiles en competencia con otros machos . De manera similar, la glándula tergal de la cucaracha evolucionó para atraer a las hembras en el contexto de la selección sexual».

«Las hembras de tipo salvaje aceptan las secreciones azucaradas. Las hembras con aversión a la glucosa no aceptan las secreciones de tipo salvaje porque se convierten fácilmente en glucosa. Los machos pueden cambiar la composición de las secreciones, tal vez produciendo más maltotriosa, que tarda más en convertirse en glucosa. o tratar de aparearse más rápido. En resumen, el rasgo de aversión a la glucosa evolucionó bajo la selección natural , pero bajo la selección sexual está causando que el macho modifique su secreción y comportamiento sexual», dijo Wada-Katsumata.

El estudio de 2013 informó a los fabricantes de cebos que no usaran glucosa en los cebos. Los estudios de 2021 amplían esta recomendación a todos los azúcares que contienen glucosa. Los cebos hechos con glucosa, sacarosa, maltosa y otros azúcares serán ignorados por las cucarachas reacias a la glucosa. A medida que sobrevivan más cucarachas con aversión a la glucosa, ese rasgo se transmitirá en mayor número.

«Estamos constantemente en una batalla evolutiva con las cucarachas», dijo Schal. «La evolución puede acelerarse enormemente en el entorno humano urbano porque la fuerza de selección impuesta a los insectos, especialmente dentro de los hogares, es muy intensa».

El estudio aparece en Nature Communications Biology . Investigador postdoctoral Eduardo Hatano, Ph.D. la estudiante Samantha McPherson y Jules Silverman, profesor emérito distinguido de entomología de Charles G. Wright, fueron coautores del artículo.


Más información: «La rápida evolución de un polimorfismo adaptativo del gusto interrumpe el comportamiento de cortejo», Communications Biology (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03415-8Información de la revista: Biología de las Comunicaciones




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