Cuando visitamos un bosque, escuchamos una gran variedad de sonidos. Claramente escuchamos cómo las aves se comunican con sus cantos. Pero la comunicación entre organismos en un ecosistema no se limita a los sonidos. Muchos organismos producen sustancias químicas, que son detectadas por otros, ya sea de la misma o de distinta especie, en forma de olores o sabores, que son interpretados de forma distinta según quién las percibe. Una sustancia emitida por un insecto para atraer potenciales parejas puede ser detectada por un predador, atraído por la mismísima señal, pero con intenciones completamente distintas.
La comunicación siempre involucra el intercambio de mensajes, donde un individuo juega el papel de emisor y otro el de receptor, y la comunicación química no es una excepción. Como vimos, el receptor puede ser el mismo al que el mensaje era originalmente dirigido, u otro distinto que lo intercepta. En la comunicación mediada por químicos, los mensajes generalmente son moléculas pequeñas, muchas veces sustancias volátiles, que pueden entrar al estado gaseoso a temperatura ambiente. Esto les permite ser transportadas por el aire, y ser detectadas en forma de olor. Para producir estas sustancias, los organismos emisores utilizan complejas rutas de síntesis, que involucran usar la información de muchos genes.
Del lado del receptor los mecanismos también pueden ser complejos, y generalmente involucran la unión del químico que porta la señal con una proteína receptora. Las proteínas receptoras normalmente son específicas para detectar determinadas sustancias, que por su forma geométrica se acoplan a ellas. Entonces desencadenan una cascada de señales químicas y eléctricas, que pueden resultar en un comportamiento en el organismo receptor.
No es difícil notar que estas interacciones requieren de una coordinación precisa entre los organismos emisores y los receptores. De no ser así, la señal se perdería. Naturalmente, esta coordinación tiene un origen evolutivo, resultado de la convivencia de estas especies por periodos largos de tiempo. En bacterias, es probable que interacciones químicas entre especies puedan evolucionar en decenas o cientos de años, mientras que en animales probablemente requieran milenios, o incluso millones de años de convivencia. Cuando dos o más especies evolucionan juntas, y los cambios en ellas se influencian mutuamente, decimos que están en un proceso de coevolución.
En el INECOL hay un creciente grupo de académicos que estudia las interacciones entre diferentes grupos de organismos en la naturaleza, para aprovechar estas señales en beneficio del ser humano. A esta área de la investigación biológica la conocemos como ecología química, e involucra desde técnicas clásicas de biología de campo y laboratorio, hasta el uso de tecnología de punta para detectar señales químicas en bajísimas concentraciones, o estudiar la estructura de las proteínas receptoras, por ejemplo.
Muchos estudios de ecología química comienzan con el uso de aparatos que analizan el comportamiento de un organismo en presencia de los compuestos volátiles que emite otro. Por ejemplo, en un olfactómetro se pone un insecto en un tubo en forma de Y, donde el insecto puede escoger dos caminos, uno donde llega el aroma de otro organismo, o uno donde llega un aroma control (sin aroma, por ejemplo). De esta manera se puede ver si el organismo consistentemente sigue o evita el aroma, o si le es indiferente.
Otra herramienta fundamental para la ecología química es la cromatografía de gases. Esta tecnología permite separar las moléculas que hay en una muestra de aire, tomada por ejemplo sobre una flor, o del aire que rodea a un insecto. De esta manera, los cromatógrafos de gases del INECOL, operados por Ana Luisa Kiel, Alma Altúzar y Sandra Rocha, nos permiten obtener información sobre la naturaleza de las moléculas que emite un organismo, las cuales son analizadas en sofisticados detectores. Los componentes ya separados en el cromatógrafo también se pueden utilizar para alimentar un electroantenógrafo, donde se mide eléctricamente la respuesta de las antenas de un insecto a las señales químicas.
Un importante proyecto que actualmente se lleva a cabo en el INECOL se enfoca en la búsqueda de compuestos repelentes o atrayentes para manejar un pequeño escarabajo plaga, que está causando estragos matando árboles en los bosques de Estados Unidos, y tememos que pronto podría llegar a nuestro país. Los doctores Larissa Guillén, Andrea Birke, Martín Aluja y yo mismo, estamos buscando cómo influenciar químicamente estos escarabajos para alejarlos de nuestros árboles, buscando compuestos atrayentes o repelentes en plantas, hongos y bacterias. En el futuro, vamos a estudiar los receptores en sus antenas y en sus patas, para diseñar compuestos aún más efectivos. Estas investigaciones se enmarcan en un proyecto que incluye a más de 50 investigadores de al menos 12 instituciones de investigación, el Clúster Científico y Tecnológico BioMimicÒ, cuya sede es el INECOL.
Fotografía
El hongo del maguey (Pleurotus agaves): alimento que se produce entre pencas de agave
Alejandra Valdez-Betanzos1, Rosalva Mora-Escobedo1 y Gerardo Mata2
El hongo del maguey (Pleurotus agaves) es una [ ... ]
Leer más...Explorando el lado oscuro de la química: Las 10 moléculas más tóxicas de la historia
Marco Fernando Valtierra Galván, Israel Bonilla Landa, José Luis Olivares Romero
Red de Estudios Moleculares [ ... ]
Leer más...El tlacomiztli o medio gato
Alberto González Romero
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
El presente trabajo habla sobre uno de los mamíferos más comunes y menos conocidos de México, [ ... ]
Leer más...Inteligencia Artificial en nuestra vida cotidiana
Tushar Janardan Pawar, Karla Irazu Ventura-Hernandez, Jose Luis Olivares-Romero*
La inteligencia artificial ya está transformando nuestra vida cotidiana, [ ... ]
Leer más...El beneficio de los datos abiertos de biodiversidad
Sergio A. Cabrera Cruz
USPAE
Los datos abiertos en plataformas digitales permiten complementar listados de especies.
Leer más...Importancia del monitoreo de la fauna en Reservas de la Biosfera: el caso de La Michilía, Durango
Sonia Gallina
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Llevar a cabo un monitoreo de la fauna, [ ... ]
Leer más...Dípteros parásitos de vertebrados
Sergio Ibáñez-Bernal y María Teresa Suárez-Landa
Red Ambiente y Sustentabilidad
El parasitismo es una relación alimentaria entre dos especies diferentes, en [ ... ]
Leer más...Los sistemas acuáticos y las cianobacterias
Gabriela Vázquez1 y Mario E. Favila2
La eutrofización de los sistemas acuáticos como los lagos, favorece el crecimiento excesivo de las algas como las [ ... ]
Leer más...Hormesis en frutos: una técnica utilizada para alargar la vida postcosecha
Esaú Bojórquez-Velázquez, Mirna V. Bautista-Valle, José M. Elizalde-Contreras, Eliel Ruiz-May
El término Hormesis proviene [ ... ]
Leer más...La fuente de la juventud oculta en las mitocondrias
Andrea Farias Escalera
Se dice que lo único seguro es la muerte y para llegar a ella, atravesaremos diferentes etapas de envejecimiento que ya sea [ ... ]
Leer más...Conservando y restaurando funciones: la utilidad de las redes ecológicas
Cecilia Díaz-Castelazo, Edwin R. Ariza-Marín y Betsabé Ruiz Guerra
Red de Interacciones Multitróficas
Cuando pensamos en [ ... ]
Leer más...Lagunas en las dunas de la Ciudad de Veracruz
Debora Lithgow1, Juan José Von Thaden2, Gilberto Sven Binnquist Cervantes2
Las dunas de la Ciudad de Veracruz tienen cuerpos de agua, lagunas interdunarias, [ ... ]
Leer más...Colisión de aves con ventanas: un problema creciente y medidas de prevención
Fernando González García
Red Biología y Conservación de Vertebrados
Por si fuera poco, y aunado a la destrucción [ ... ]
Leer más...Hoja de piedra o Raíz de piedra
José de Jesús Pale Pale* e Israel Acosta Rosado**
Las plantasdel géneroAnthurium pertenecen a la familia Araceae,llamadas comúnmente anturios, han sido útiles para [ ... ]
Leer más...Brazo fuerte: el caballero de chaleco elegante
Sugey de Jesús Dector Cobos, Alberto González Romero y Sergio Albino Miranda
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
El estudio del medio [ ... ]
Leer más...De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?
Andrea Birke
Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores
Los insectos son el grupo más biodiverso del planeta con cerca de 3.5 [ ... ]
Leer más...Galería virtual de los paisajes de Veracruz
Elio Lagunes-Díaz, Griselda Benítez Badillo, Miguel Equihua Zamora, Luz Sánchez Landero
Se presenta una galería de realidad virtual de los ecosistemas [ ... ]
Leer más...Insectos en mar abierto
Daniel Reynoso-Velasco y Rodolfo Novelo-Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
A pesar de que los insectos son el grupo más exitoso del planeta y están presentes en [ ... ]
Leer más...De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos
Noemi Matías1, Teresa González2, Juan E. Martínez1, Oscar Téllez2 y Salvador Rodríguez2
Isla Clarión, en el Archipiélago de Revillagigedo, alberga [ ... ]
Leer más...Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae
José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
Los caballitos del diablo joya, miembros de la familia Calopterygidae, [ ... ]
Leer más...Superhéroes ocultos en las plantas
Yely Gabriela Rodríguez Mina1, Frédérique Reverchon2, José Antonio Guerrero Analco3
Los hongos que viven al interior de las plantas pueden ocasionar, de manera [ ... ]
Leer más...Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña
Juan José Ancona, Juan Pablo Pinzón, Patricia Hernández-Ledesma, Samuel Cruz-Esteban
Tillandsia ionantha fue descrita hace 169 años; desde [ ... ]
Leer más...Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad
Miguel San Martín y Rafael Villegas Patraca
USPAE
Aunque no lo parezca, los búhos cumplen un papel importante en el control de plagas [ ... ]
Leer más...¡Hay que florecer donde fuimos plantados!
Karina M. Grajales Tam
Camino rumbo a la escuela, con la cabeza agachada, buscando monedas, billetes o algún tesoro perdido, pero solo encuentro restos de [ ... ]
Leer más...Desparasita a tu perro y cuida tú salud
Karla L. Tapia-Fierro y Andrés M. López
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Desparasita a tu perro continuamente para cuidar su salud y la de [ ... ]
Leer más...Dengue ¿cómo y quién lo transmite? métodos alternativos de control
Mireysi Torres Carrera, Luis Arturo Ibarra Juárez y Nicolaza Pariona Mendoza
Red de Estudios Moleculares Avanzados
El Dengue [ ... ]
Leer más...Contando y midiendo las costas
M. Luisa Martínez
Red de Ecología Funcional
Las costas representan una estrecha franja en el mundo y en México, pero son el hogar del 40% de la población mundial, [ ... ]
Leer más...Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola:
Hongos solubilizadores de fósforo y micorrícicos arbusculares
Rosa María Arias Mota y Gabriela Heredia Abarca
El estudio de la agricultura [ ... ]
Leer más...Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados
Jaqueline de Jesús Jiménez Jiménez y Randy Ortiz Castro
Red de Estudios Moleculares Avanzados
La contaminación por metales pesados [ ... ]
Leer más...Papas agroecológicas, una solución a la contaminación
Gloria Carrión, Damaris Desgarennes y J. Francisco Castillo Esparza
Red de Biodiversidad y Sistemática
El uso de productos biológicos para [ ... ]
Leer más...Carbono en humedales urbanos de montaña
María Elizabeth Hernández Alarcón y María Leticia Monge González
Red de Manejo Biotecnológico de Recursos
El cambio climático es causado por las emisiones [ ... ]
Leer más...En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre
Ana Luisa Gómez Sánchez1, Juan José Barrios Gutiérrez1, Carlos Daniel Pinacho Pinacho2, Sonia Gallina-Tessaro3, Andrés M. López-Pérez3
Actualmente [ ... ]
Leer más...Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos
Patricia Romero Arellano y Viridiana Vega Badillo
Los semioquímicos son un conjunto de sustancias químicas que transmiten información [ ... ]
Leer más...¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?
Alejandro Espinosa de los Monteros
Biología Evolutiva
Para conmemorar los 215 años del natalicio de Darwin, recuento una serie de sucesos que [ ... ]
Leer más...Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos
Equipo “Xicotli data”*
La crisis de la polinización no sólo se debe a los efectos negativos que tienen las acciones [ ... ]
Leer más...Cuando la luna se come al sol
José G. García-Franco
Red Ecología Funcional
Los eclipses han maravillado al hombre desde la antigüedad. Eran considerados presagios de calamidades. Actualmente los [ ... ]
Leer más...Sismicidad en México
Alexandro Medina Chena, Laura Alejandra Barradas Sánchez y Rafael Villegas Patraca
USPAE
Desde el centro de la Tierra hasta su superficie, hay una distancia promedio de 6371 [ ... ]
Leer más...Helecho espada, invasor del Trópico Americano
Salvador Gonzalez de León, Claudio Mota Vargas, Cristian Pinzón y Oscar Briones
Un helecho asiático se ha dispersado por América en especial en los [ ... ]
Leer más...Genes de resistencia a los antibióticos
Antonio Acini Vásquez-Aguilar
Red de biología evolutiva
La resistencia a los antibióticos es un problema salud pública global y es resultado del uso inadecuado [ ... ]
Leer más...Agua embotellada ¿qué tan pura es?
Fabiola López Barrera, Robert Manson y Jorge Córdova Nieto
¿Qué hay en una botella de plástico con agua? Estudios recientes muestran que contienen micro y [ ... ]
Leer más...