Comer algodoncillo no enferma a las orugas monarca

La mayoría de la gente sabe que mariposas monarca beneficiarse de alimentarse de algodoncillo como orugas. El algodoncillo contiene toxinas, lo que hace que la mariposa monarca sea desagradable para la mayoría de los depredadores. Los monarcas incluso usan la coloración aposemática para advertir a los depredadores que van a comer una comida tóxica, si eligen cazar en el mariposa naranja y negra. Pero si el algodoncillo es tan tóxico, ¿por qué los monarcas no se enferman al comer algodoncillo?

Las mariposas monarca han evolucionado para que puedan tolerar el algodoncillo tóxico.

Esa es la respuesta a menudo dada a esta pregunta, pero ¿qué significa eso exactamente? ¿Son los monarcas realmente inmunes a las toxinas del algodoncillo? No exactamente.

Las plantas de algodoncillo no producen toxinas para beneficio del monarca, por supuesto, producen toxinas para defenderse de los herbívoros, incluidas las orugas monarca hambrientas. Las plantas de algodoncillo emplean varias estrategias de defensa en combinación para disuadir a los insectos y otros animales que de otro modo podrían masticarlos hasta las raíces.

Cardenólidos: Los químicos tóxicos que se encuentran en el algodoncillo son en realidad esteroides que impactan el corazón, llamados cardenólidos (o glucósidos cardíacos). Los esteroides cardíacos a menudo se usan médicamente para tratar la insuficiencia cardíaca congénita y la fibrilación auricular, pero históricamente también se han usado como venenos, cosméticos y diuréticos. Cuando los vertebrados, como las aves, ingieren cardenólidos, a menudo regurgitan su comida (¡y aprenden una dura lección!).

Látex: Si alguna vez has roto una hoja de algodoncillo, sabes que el algodoncillo exuda inmediatamente látex blanco y pegajoso. De hecho, esta es la razón Asclepias Las plantas reciben el sobrenombre de algodoncillo: parecen derramar leche de sus hojas y tallos. Este látex está presurizado y cargado de cardenólidos, por lo que cualquier ruptura en el sistema capilar de la planta resulta en una salida de toxinas. El látex también es bastante gomoso. Las orugas de los primeros estadios son particularmente susceptibles a la savia pegajosa que casi cierra sus mandíbulas.

Hojas peludas: Los jardineros saben que las mejores plantas para disuadir a los ciervos son aquellas con hojas difusas. El mismo principio es válido para cualquier herbívoro, realmente, porque ¿quién quiere una ensalada peluda? Las hojas de algodoncillo están cubiertas de pequeños pelos (llamados tricomas) que a las orugas no les gusta masticar. Algunas especies de algodoncillo (como Asclepias tuberosa) son más peludos que otros, y los estudios han demostrado que las orugas monarca evitarán los algodoncillos más difusos si se les da la opción.

Entonces, con todas estas sofisticadas defensas de algodoncillo, ¿cómo se las arregla un monarca para alimentarse exclusivamente de hojas de algodoncillo peludas, pegajosas y tóxicas? Las orugas monarca han aprendido a desarmar el algodoncillo. Si has criado monarcas, probablemente has observado algunos de estos comportamientos estratégicos de las orugas.

Primero, las orugas monarca le dan a las hojas de algodoncillo un corte de zumbido. Las orugas de los primeros estadios, en particular, son bastante hábiles para rasurar los pelos de la hoja antes de cortarlos. Y recuerde, algunas especies de algodoncillo son más peludas que otras. Las orugas que ofrecen una variedad de algodoncillo elegirán alimentarse de plantas que requieren menos aseo.

Luego, la oruga debe enfrentar el desafío del látex. Una oruga de primer estadio es tan pequeña que esta sustancia pegajosa puede inmovilizarla fácilmente si no tiene cuidado. Quizás hayas notado que las orugas más pequeñas masticarán primero un círculo en la hoja y luego se comerán el centro del anillo (ver foto insertada). Este comportamiento se llama "trinchera". Al hacerlo, la oruga drena eficazmente el látex de esa pequeña área de la hoja y se convierte en una comida segura. Sin embargo, el método no es infalible, y una buena cantidad de monarcas de instar tempranas se atascan en látex y mueren (según algunas investigaciones, hasta un 30%). Las orugas más viejas pueden masticar una muesca en el tallo de la hoja, haciendo que la hoja se caiga y que la mayor parte del látex se drene. Una vez que la savia lechosa deja de fluir, la oruga consume la hoja (como en la foto de arriba).

Finalmente, está el problema de los cardenólidos tóxicos de algodoncillo. Contrariamente a la historia que se cuenta a menudo sobre las monarcas y el algodoncillo, la evidencia sugiere que las orugas monarca pueden sufrir y sufren los efectos del consumo de glucósidos cardíacos. Las diferentes especies de algodoncillo, o incluso diferentes plantas individuales dentro de una especie, pueden variar significativamente en sus niveles de cardenólidos. Las orugas que se alimentan de algodoncillo con altos niveles de cardenólidos tienen tasas de supervivencia más bajas. Los estudios han demostrado que las mariposas hembras generalmente * prefieren ovipositar sus huevos en plantas de algodoncillo con niveles más bajos (intermedios) de cardenólidos. Si la ingestión de glucósidos cardíacos fuera totalmente beneficiosa para su descendencia, es de esperar que las hembras busquen plantas huésped con la mayor toxicidad.

Esencialmente, los algodoncillos y los monarcas han librado una larga guerra co-evolutiva. Las plantas de algodoncillo siguen lanzando nuevas estrategias de defensa a los monarcas que las mastican, solo para que las mariposas las burlen. ¿Qué es lo siguiente? ¿Cómo se defenderán los algodoncillos de las orugas que simplemente no dejarán de comerlos?

Parece que el algodoncillo ya ha hecho su próximo movimiento, y optó por una estrategia de "si no puedes vencerlos, únete a ellos". En lugar de disuadir a los herbívoros como las orugas monarca, los algodoncillos han acelerado su capacidad de regenerar las hojas. Quizás hayas notado esto en tu propio jardín. Las monarcas de principios o mediados de temporada pueden despojar las hojas de una planta de algodoncillo, pero en sus lugares brotan hojas nuevas y más pequeñas.

* - Una nueva investigación sugiere que las mariposas hembras a veces, para fines medicinales, seleccione plantas huésped con niveles de glucósidos cardíacos más altos. Sin embargo, esto parece ser una excepción a la regla. Las hembras sanas prefieren no exponer a su descendencia a altos niveles de cardenólidos.

• Interacciones con algodoncillo, MonarchLab, Universidad de Minnesota. Consultado el 8 de enero de 2013.
• La teoría de la biodiversidad confirmó Cornell Chronicle, Universidad de Cornell. Consultado el 8 de enero de 2013.
• Monarch Biology, MonarchNet, Universidad de Georgia. Consultado el 8 de enero de 2013.
• Necesidades de hábitat de la mariposa monarca, Servicio Forestal de EE. UU. Consultado el 8 de enero de 2013.
• Respuestas del experto en la mariposa monarca: primavera de 2003, Preguntas y respuestas con la Dra. Karen Oberhauser, Journey North. Consultado el 8 de enero de 2013.
• Glucósidos cardíacos, Universidad de la Commonwealth de Virginia. Consultado el 7 de enero de 2013.
• La carrera armamentista entre plantas e insectos se intensifica a través de la evolución, por Elizabeth L. Bauman, Facultad de Ciencias Agrícolas y de la Vida de la Universidad de Cornell, otoño de 2008.