Los escarabajos tigre luchan contra los ataques de los murciélagos con mimetismo ultrasónico

Los murciélagos, como principal depredador de los insectos voladores nocturnos, crean una presión selectiva que ha llevado a muchas de sus presas a desarrollar una especie de sistema de alerta temprana: oídos excepcionalmente sintonizados con la ecolocalización de alta frecuencia de los murciélagos. Hasta la fecha, los científicos han encontrado al menos seis órdenes de insectos (entre ellos polillas, escarabajos, grillos y saltamontes) que han desarrollado oídos capaces de detectar ultrasonido.

Pero los escarabajos tigre van un paso más allá. Cuando escuchan un murciélago cerca, responden con su propia señal ultrasónica y durante los últimos 30 años nadie ha sabido por qué.

“Es una idea muy extraña para los humanos: estos animales vuelan de noche tratando de atraparse entre sí en una oscuridad esencialmente total, utilizando el sonido como forma de comunicarse”, dijo Harlan Gough, autor principal de un nuevo estudio publicado en la revista Cartas de biología que finalmente resuelve el misterio. Mientras realizaba su investigación doctoral en el Museo de Historia Natural de Florida, razonó que los escarabajos tigre deben recibir un beneficio importante al emitir el sonido, ya que también ayudaría a los murciélagos a localizarlos.

Los escarabajos tigre son el único grupo de escarabajos que los científicos conocen y que parecen producir ultrasonidos en respuesta a la depredación de los murciélagos. Sin embargo, se estima que el 20% de las especies de polillas tienen esta capacidad y proporcionan una referencia útil para comprender el comportamiento de otros insectos. “Este fue un estudio realmente divertido porque pudimos desmenuzar la historia capa por capa”, dijo Gough.

Los investigadores comenzaron confirmando que los escarabajos tigre producían ultrasonidos en respuesta a la depredación de los murciélagos. Cuando los murciélagos vuelan por el cielo nocturno, envían periódicamente pulsos ultrasónicos, que les proporcionan instantáneas de su entorno. Cuando un murciélago ha localizado una presa potencial, comienza a hacer clic con más frecuencia, lo que le permite fijarse en sus objetivos.

Esto también crea una secuencia distintiva de ataque de ecolocalización de murciélagos, que los investigadores reprodujeron para los escarabajos tigre para ver cómo responderían. Cuando un escarabajo vuela, su caparazón duro se abre para revelar dos alas traseras que generan sustentación. Los élitros, que antiguamente cubrían las alas, son protectores y no ayudan en el vuelo. Por lo general, estos se mantienen levantados y apartados.

Los investigadores pasaron dos veranos en los desiertos del sur de Arizona y recolectaron 20 especies diferentes de escarabajos tigre para estudiarlas. De ellos, siete respondieron a las secuencias de ataque de los murciélagos moviendo sus élitros ligeramente hacia atrás. Esto provocó que las alas traseras golpearan los bordes posteriores de los élitros, como si los dos pares de alas estuvieran aplaudiendo. Para los oídos humanos suena como un leve zumbido, pero un murciélago captaría las frecuencias más altas y escucharía al escarabajo alto y claro.

“Responder a la ecolocalización de los murciélagos es una habilidad mucho menos común que simplemente escuchar la ecolocalización”, dijo Gough. “La mayoría de las polillas no cantan estos sonidos a través de la boca, como pensamos en los murciélagos que se ecolocalizan a través de la boca y la nariz. Las polillas tigre, por ejemplo, utilizan una estructura especializada en el costado del cuerpo, por lo que se necesita esa estructura para hacer ultrasonidos. así como oídos para escuchar el murciélago.”

Los escarabajos tigre ciertamente respondían con ultrasonidos al sonido del ataque de un murciélago. ¿Pero por qué?

Algunas polillas pueden bloquear el sonar de los murciélagos al producir varios clics en una sucesión rápida y cercana. Sin embargo, los investigadores descartaron rápidamente esta posibilidad en el caso de los escarabajos tigre, ya que producen ultrasonidos que son demasiado simples para tal hazaña.

En cambio, sospecharon que los escarabajos tigre, que producen benzaldehído y cianuro de hidrógeno como sustancias químicas defensivas, estaban usando ultrasonido para advertir a los murciélagos que son nocivos, como lo hacen muchas polillas.

“Se ha demostrado que estos compuestos defensivos son eficaces contra algunos insectos depredadores”, dijo Gough. “Algunos escarabajos tigre, cuando los sostienes en la mano, puedes oler algunos de los compuestos que producen”.

Probaron su teoría alimentando con 94 escarabajos tigre a grandes murciélagos marrones, que comen una amplia variedad de insectos pero muestran una fuerte preferencia por los escarabajos. Para su sorpresa, 90 se comieron por completo, dos se consumieron sólo parcialmente y sólo dos fueron rechazados, lo que indica que los químicos defensivos de los escarabajos hacen poco para disuadir a los grandes murciélagos marrones.

Según Akito Kawahara, director del Centro McGuire de Lepidópteros y Biodiversidad del museo, esta era la primera vez que los científicos probaban si los escarabajos tigre eran realmente nocivos para los murciélagos.

“Incluso si identificas una sustancia química, eso no significa que sea una defensa contra un depredador en particular”, dijo Kawahara. “En realidad, no lo sabes hasta que haces el experimento con el depredador”.

Resultó que los escarabajos tigre no utilizan ultrasonidos para advertir a los murciélagos de su nocividad. Pero había una última posibilidad. Algunas polillas producen ultrasonidos anti-murciélagos a pesar de que son apetecibles. Los científicos creen que estas polillas están tratando de engañar a los murciélagos imitando acústicamente las señales ultrasónicas de especies de polillas genuinamente nocivas.

¿Podrían los escarabajos tigre estar haciendo algo similar? Los investigadores compararon grabaciones de ultrasonidos del escarabajo tigre, recopiladas anteriormente en el estudio, con grabaciones de polillas tigre que ya estaban en su base de datos. Al analizar las señales ultrasónicas, encontraron una clara superposición y la respuesta a su pregunta.

Los escarabajos tigre, que no tienen defensas químicas contra los murciélagos, producen ultrasonidos para imitar a las polillas tigre, que son nocivas para los murciélagos.

Pero este comportamiento se limita a los escarabajos tigre que vuelan de noche. Algunas de las 2.000 especies de escarabajos tigre están activas exclusivamente durante el día, utilizando su visión para perseguir y cazar insectos más pequeños, y no tienen la presión selectiva de la depredación de los murciélagos. Las 12 especies de escarabajos tigre diurnos que los investigadores incluyeron en el estudio son prueba de ello.

“Si tienes uno de esos escarabajos tigre que se va a dormir por la noche y le haces ecolocalización de murciélago, no responde en absoluto”, dijo Gough. “Y parecen ser capaces de perder con bastante rapidez la capacidad de temer la ecolocalización de los murciélagos”.

Los investigadores sospechan que puede haber aún más ejemplos de mimetismo ultrasónico por descubrir, dado lo poco estudiada que está la acústica del cielo nocturno.

“Creo que está sucediendo en todo el mundo”, dijo Kawahara. “Con mi colega Jesse Barber, hemos estado estudiando esto juntos durante muchos años. Creemos que no se trata sólo de los escarabajos tigre y las polillas. Parece estar sucediendo con todo tipo de insectos nocturnos diferentes, y simplemente no lo sabemos simplemente porque No hemos estado realizando pruebas de esta manera”.

Estas delicadas interacciones ecológicas también corren el riesgo de verse alteradas pronto. El mimetismo acústico necesita un entorno tranquilo para funcionar, pero los impactos humanos como el ruido y la contaminación lumínica ya están alterando el aspecto y el sonido del cielo nocturno.

“Si queremos comprender estos procesos, debemos hacerlo ahora”, afirmó Kawahara. “Hay procesos sorprendentes que tienen lugar en nuestros patios traseros y que no podemos ver. Pero al hacer que nuestro mundo sea más ruidoso, más brillante y cambiar la temperatura, estos equilibrios pueden romperse”.

Juliette Rubin, ex estudiante de posgrado de la Universidad de Florida y Jesse Barber de la Universidad Estatal de Boise también fueron autores del estudio.