Investigadores de la Universidad de St Andrews han descubierto la sorprendente mecánica detrás del movimiento del escarabajo rojo de la harina, hallazgos que podrían ayudar a combatir la infestación y las amenazas a la seguridad alimentaria.
por la Universidad de St Andrews
Se estima que el 20% de las reservas de harina y grano del mundo en desarrollo se infestan y deterioran cada año por gorgojo rojo de la harina y plagas similares, al igual que el 9% de las reservas del resto del mundo. Sin embargo, hasta ahora se desconocía cómo ni por qué estos gorgojo eran tan eficaces excavando.
Los nuevos hallazgos podrían cambiar la forma en que se abordarán las plagas en el futuro e inspirar nuevas ideas en robótica.
El estudio, publicado hoy en el Journal of Experimental Biology , fue encabezado por Bella Xu Ying, estudiante de cuarto año, quien trabajó con los doctores Maarten Zwart y Stefan Pulver en la Facultad de Psicología y Neurociencia.
El equipo descubrió que las larvas del escarabajo rojo de la harina (Tribolium castaneum) se desarrollan mejor en superficies rugosas y fibrosas como el papel y el cartón. En estos sustratos, las larvas utilizan un patrón de marcha ondulatorio que comienza desde atrás y avanza, lo que les proporciona eficiencia y flexibilidad.
Cuando las larvas enfrentan condiciones más exigentes, como pendientes pronunciadas o la necesidad de hacer túneles en harina, una fuente clave de alimento, cambian de táctica desplegando pequeñas estructuras llamadas pigópodos en la parte trasera de sus cuerpos para agarrarse y estabilizarse.
Locomoción larvaria natural en diferentes sustratos (papel blanco y agarosa al 1%). Crédito: Journal of Experimental Biology (2025). DOI: 10.1242/jeb.250015
Experimentos posteriores demostraron que la alteración de las conexiones neuronales entre las secciones frontal y posterior del cuerpo de las larvas dificulta gravemente su capacidad para trepar y excavar túneles. Este hallazgo destaca el papel crucial de las estructuras abdominales posteriores en la adaptación de sus movimientos a los desafíos ambientales y demuestra que necesitan su cola para infestar las reservas de alimento.
La primera autora, Bella Xu Ying, afirmó: «No es frecuente que te den una hoja en blanco y te digan: ‘¡Nadie sabe cómo se mueve esto, ve y descúbrelo!’». Esto nos dio mucha libertad en cuanto a las preguntas que podíamos formular, tanto para satisfacer nuestras curiosidades como neurocientíficos de sistemas motores como para descubrir resultados fundamentales que podrían fundamentar nuevas prácticas en la agricultura sostenible.
En el futuro, nos encantaría descubrir qué tipos de neuronas y moléculas conectan sus cerebros, patas y pigópodos, para ayudar a desarrollar métodos más específicos que inhiban su infestación sin dañar los propios cultivos.
El Dr. Zwart afirmó: «Ha sido emocionante adentrarnos en el mundo de las larvas del escarabajo rojo de la harina y descubrir la elegante forma en que adaptan sus movimientos a entornos difíciles y en constante cambio. Nuestro trabajo no solo revela una notable estrategia neuronal y biomecánica, sino que también sugiere nuevos y emocionantes enfoques para mejorar la seguridad alimentaria y diseñar robots ágiles de inspiración biológica».
Las larvas de control, simuladas y cercenadas se desplazan sobre una plataforma plana y trepan por la plataforma saliente. En la plataforma saliente, las larvas de control y simuladas presentan plantación de picópodos, mientras que las cercenadas no. Crédito: Journal of Experimental Biology (2025). DOI: 10.1242/jeb.250015
El Dr. Pulver afirmó: «Este es un excelente ejemplo de cómo la investigación interdisciplinaria dirigida por estudiantes en St Andrews puede generar conocimientos e impactos que trascienden Escocia».
Este trabajo demuestra que incluso los insectos pequeños poseen estrategias motoras sofisticadas para superar entornos difíciles. Dado que las pérdidas de grano almacenado debido a plagas como el gorgojo rojo de la harina se estiman en alrededor de una quinta parte a nivel mundial, comprender estas estrategias locomotoras ofrece un gran potencial de desarrollo en diversos campos.
Más información: Bella Xu Ying et al., Coordinación del movimiento dependiente del contexto en larvas de Tribolium castaneum, Journal of Experimental Biology (2025). DOI: 10.1242/jeb.250015
