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Los insectos son el grupo más diverso de animales y quizá el más espléndidamente adornado. La impresionante diversidad de colores que podemos observar en alas y diferentes partes del cuerpo de insectos, como en mariposas, escarabajos, mariquitas y libélulas, han evolucionado en respuesta a sus necesidades de comunicación, atracción de pareja, camuflaje, e incluso advertencia de toxicidad ante depredadores. No obstante, existe un enorme número de insectos voladores en órdenes como los dípteros (moscas), lepidópteros (mariposas) y odonatos (libélulas), cuyas alas (o parte de ellas) son totalmente traslúcidas y, a primera vista, aparentemente invisibles. Sin embargo, como dice el refrán «el león no es como lo pintan» y este artículo tiene por objeto explorar la dualidad funcional invisibilidad-visibilidad de las alas transparentes en insectos.
Para entender esto hablemos de color. Desde niños nos enseñan los colores primarios que observamos, por ejemplo, en un arcoíris, pero, ¿por qué los vemos? La percepción visual del color únicamente se da en presencia de luz y, en la naturaleza, la fuente principal de luz es el sol. La porción del espectro electromagnético emitido por el sol dentro del rango entre los 400-700 nanómetros, se denomina espectro visible de la luz por ser las longitudes de onda visibles para el ojo humano y otras especies animales. Cuando la luz del sol impacta cualquier objeto, cuerpo o sustancia, parte de las ondas electromagnéticas se absorben, pero otras son reflejadas y percibidas por nuestros ojos, estimulando nuestros fotorreceptores que envían la información en forma de señales nerviosas al cerebro donde son interpretadas.
Colores en el mundo natural
Existen dos tipos de coloraciones: coloración pigmentaria y coloración estructural. La primera, como su nombre lo indica, se debe a pigmentos, es decir, partículas de algún material o químico pigmentario producido por rutas metabólicas y depositadas en diversas estructuras y tejidos. Un ejemplo es la melanina que se encuentra en escamas de peces, plumas de aves, e incluso en nuestra piel y cabello.
La coloración estructural, se produce cuando la luz se dispersa al tocar superficies con nano-estructuras microscópicas, un ejemplo espectacular es la iridiscencia, que es la propiedad que presentan ciertas superficies que aparentemente cambian su color cuando el ángulo de iluminación o visión es distinto, debido a que la luz se descompone en nano-estructuras que separan las distintas longitudes de onda del espectro electromagnético como vemos en el arcoíris o en las burbujas de jabón; esto también se presenta en distintas especies de animales y plantas.
En las alas de insectos, la iridiscencia resulta de patrones de interferencia de la luz entre las delgadas láminas superpuestas de quitina que componen las alas, estas combinan efectos de refracción y reflexión cuando la luz atraviesa y rebota las superficies de estas láminas. Estos patrones pueden ser diferentes entre especies y sexos, porque se modifican por diferencias estructurales de las alas como el grosor, número de capas, posición, número de venaciones y la presencia de vellosidades, en interacción con diferencias en los patrones de movimiento de las alas y el escenario («fondo») en el que los exhibe el insecto. En ese contexto, los colores iridiscentes son de relevancia ecológica, evolutiva y con importantes efectos en el comportamiento de reconocimiento de especies y elección de pareja.
Insectos con alas iridiscentes
Comencemos con los odonatos, comúnmente conocidos como libélulas y caballitos del diablo. En ellos, la iridiscencia puede presentarse en las cuatro alas y ocurre por la interferencia óptica entre las capas de cutícula que conforman las alas en interacción con la presencia de cristales de cera presentes en la superficie ventral y dorsal de las alas, lo que resulta en patrones de reflexión y refracción de la luz. Recientemente, se ha estudiado la iridiscencia en libélulas como parte de la comunicación intraespecífica, concretamente la importancia de la exhibición de coloración estructural de las alas en los resultados de combates de defensa territorial que ocurren entre machos. Este sistema se llama comportamiento selectivo de longitud de onda, ya que el color de iridiscencia que se observa, depende de las longitudes de onda que el sistema visual del insecto sea capaz de apreciar, de la intensidad y longitudes de onda de la luz que inciden en las áreas donde los machos establecen sus territorios. Las señales iridiscentes en sus alas se reducen cuando se mantienen plegadas, cuando están en reposo y en especies que habitan en zonas con baja incidencia lumínica, como en la especie Parabhlebia zoe que se distribuye en cañadas del bosque mesófilo de montaña, reduciendo la probabilidad de ser observados por sus depredadores.
Todos hemos visto distintas moscas —chicas, grandes, verdes, negras, etcétera—, pero eso sí, en todas las especies las alas son aparentemente transparentes y, si acaso, con adornos pigmentarios obscuros. Sus alas se componen por capas comprimidas de quitina, que al ser impactadas por la luz, esta rebota entre ellas formándose una extraordinaria gama de patrones de colores iridiscentes que, entre otras funciones, permiten diferenciar entre especies y sexos. En diversas especies del género Drosophila «moscas de la fruta», los machos realizan despliegues de cortejo para atraer pareja, separan sus alas del cuerpo exhibiendo una variedad de movimientos y posturas que son únicos en cada especie, al realizarlos, muestran los colores iridiscentes de sus alas y desprenden feromonas sexuales que son sustancias químicas atractivas para las hembras. Se ha demostrado que los machos con mayor intensidad de iridiscencia en las alas presentan mayor grosor de estas, lo que modifica la saturación y el matiz del color, por lo que se sugiere que reflejan la condición de los machos incrementando su probabilidad de ser elegidos por las hembras para heredar a sus hijos estos colores estructurales.
Otra función es reducir la probabilidad de depredación. En las moscas Ceratitis capitata y Anastrepha ludens, las alas presentan iridiscencia por patrones de color y pigmento en forma de bandas. Resulta interesante que, cuando los individuos de estas especies se enfrentan a una araña saltarina, en vez de volar inmediatamente, se mantienen en el substrato y realizan un comportamiento de supinación en donde la mosca coloca las alas de manera perpendicular a su cuerpo, las mueven hacia adelante girando la parte ventral hacia el frente mientras se desplaza en zigzag. La combinación de los colores pigmentarios, la iridiscencia y el comportamiento de las moscas, reducen su probabilidad de ataque.
Las mariposas es el grupo de insectos donde la transparencia de las alas alcanza su expresión más notable. Existen cientos de especies en la familia Ithomiinae conocidas coloquialmente como «mariposas cristal» o «espejitos», cuyas alas son prácticamente transparentes, a excepción de los bordes que presentan combinaciones de coloración pigmentaria. En algunas especies, las escamas de sus alas son sustituidas por cerdas, entre las cuales se acumulan capas de cera en forma de protuberancias que, al ser impactadas por la luz, reducen su velocidad de transmisión (son más densas que el aire), alterando y dispersando la luz en múltiples ángulos, la disposición de las protuberancias provoca que la luz rebote de una a otra, cual espejos reflejándose entre sí, como un truco de magia inventado por la evolución hace más de 10 millones de años.
La combinación de efectos reduce y difumina el brillo de la luz, resultando en la percepción de transparencia de las alas, asociando su distribución en bosques mesófilos o selvas tropicales (sitios con baja incidencia solar directa), con su comportamiento reproductivo donde los machos permanecen posados emitiendo feromonas de atracción para las hembras, el color del margen de las alas y algunos patrones de bandas blancas permiten que sus alas les sirvan de camuflaje, reduciendo su detección. Sin embargo, durante su desplazamiento, se puede notar iridiscencia en las alas debido a las cerdas y escamas sobre la superficie de estas. En algunas especies, la iridiscencia es útil como comunicación intraespecífica, mimetismo y selección sexual.
Gracias a la Ecología Visual, ahora sabemos que las alas de los insectos, además del vuelo, tienen un papel muy importante en su entorno, sirven para evitar su depredación, ser más atractivos para las hembras y así tener un mayor éxito reproductivo, comunicarse entre especies, e incluso otras funciones hasta ahora no descritas del papel que juega la iridiscencia de estas increíbles alas.
Para Saber Más:
Barrera-Escorcia H., Villeda-Callejas M.P. y Lara-Vázquez J.A. (2006). El vuelo de las libélulas y su utilización en la tecnología. Revista Chapingo. Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 12(1), 31-37.
https://www.redalyc.org/pdf/629/62912104.pdf
Giraldo M.A. (2015). Alas iridiscentes: ingeniería fotónica natural. Revista Experimenta, 4, 33-37.
https://revistas.udea.edu.co/index.php/experimenta/article/view/24551/20077
Ruiz-Rodríguez M. (2010). El color de las mariposas. Danaus, 1, 2-5.
https://www.researchgate.net/publication/258240904_El_color_de_las_mariposas
Alexia López-Guerrero. Licenciada en Biología, Facultad de Biología, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
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Luis Felipe Mendoza-Cuenca. Profesor-Investigador del Laboratorio de Ecología de la Conducta, Facultad de Biología, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
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