Es una observación común que, de dos personas durmiendo juntas en la misma habitación, una pueda ser acribillada por los mosquitos mientras la otra se levanta prácticamente sin picaduras. Este fenómeno, que parece caprichoso, no es tan aleatorio como se cree. Lo primero que hay que aclarar es que no nos pican los mosquitos machos, sino las mosquitas hembras. La dieta de los mosquitos machos está basada principalmente en néctar de flores y, aunque este les proporciona toda la energía que necesitan, apenas les aporta las proteínas necesarias para la ovogénesis (producción de huevos). Jonathan Day, profesor emérito de Entomología Médica de la Universidad de Florida, explica en The Conversation que alimentarse de sangre es “una parte increíblemente importante del ciclo reproductivo del mosquito”. Pero, ¿por qué las mosquitas pican más a determinadas personas y, crucialmente para nuestra cuestión, por qué evitan los cuerpos fríos o congelados?
La Sensibilidad Térmica de los Insectos: Un Detector de Calor
Los insectos son animales de sangre fría, o poiquilotermos, es decir, su metabolismo depende directamente de la temperatura del ambiente y su temperatura corporal es idéntica a la del aire circundante. Aunque a menudo nos parece que los insectos nos pican sin cesar, solo una pequeña parte de ellos pica a los humanos. Para ello, siguen numerosas señales emitidas por su víctima, entre ellas, según un estudio publicado por Nature, la radiación infrarroja emitida por nuestro cuerpo. Este descubrimiento podría permitir encontrar nuevas estrategias para ahuyentar o capturar a los mosquitos.
Ya se sabía que los mosquitos se sienten atraídos por una mezcla de señales que incluyen el olor corporal humano y el CO2. Sin embargo, estas por sí solas no son eficaces para guiar al mosquito hacia el objetivo, porque los gases se dispersan por el movimiento del aire o del huésped. Por el contrario, el calor corporal y la humedad transmitidos por convección solo pueden percibirse cuando el mosquito ya está cerca. La vista no es suficiente, ya que los mosquitos pueden percibir una silueta humana, pero no ven lo suficientemente bien como para discriminar eficazmente entre humanos y otros huéspedes y dirigirse con precisión a la piel descubierta. Además, la vista es inútil en la oscuridad.
¿Cómo lo hacen entonces? Una posibilidad es la radiación infrarroja: invisible al ojo, emitida continuamente por los cuerpos calientes. No es sorprendente que la perciban otros insectos hematófagos, garrapatas e incluso depredadores como las serpientes de cascabel. Experimentos anteriores no habían descubierto ninguna atracción especial de los mosquitos por la radiación infrarroja. Sin embargo, Avinash Chandel y sus compañeros de la Universidad de California (Estados Unidos), plantearon la hipótesis de que los mosquitos no se sienten atraídos por un único estímulo, sino que los infrarrojos solo adquieren importancia en conjunción con otros indicios de la presencia de un huésped.
Así, los investigadores comprobaron que los mosquitos de la especie Aedes aegypti se sienten atraídos por varias combinaciones de estímulos: CO2, olor corporal humano y una fuente calentada a 34 °C, la temperatura media de la piel humana. Por sí solos, ninguno de estos estímulos atrae a los mosquitos. Tampoco lo hace la emisión de infrarrojos combinada con cualquier otro estímulo. En cambio, el CO2 y el olor corporal juntos atraen a los mosquitos, pero con los infrarrojos, la atracción de mosquitos se duplica.
Es más: al mover la fuente de infrarrojos a un lado u otro de la jaula en la que se realizó el experimento, los mosquitos tendieron claramente a instalarse en su dirección, caminando y extendiendo su probóscide como si buscaran un lugar para picar a un huésped. Si la fuente se enfría a temperatura ambiente o se oculta con un material opaco a los infrarrojos, la preferencia de los mosquitos desaparece. Esto confirma que los mosquitos utilizan la emisión infrarroja debida al calor como una baliza que les guía hacia el huésped.
La Temperatura Óptima para la Atracción
Los mosquitos tampoco se sienten atraídos por cualquier fuente de calor. Parecen preferir claramente las fuentes a 34 °C, la temperatura de la piel humana: a medida que la temperatura aumenta o disminuye, la atracción disminuye. En todos los experimentos, la fuente infrarroja estaba protegida por una barrera que eliminaba la conducción convectiva del calor: es la luz infrarroja, y no el mero calor, lo que percibe el Aedes aegypti. Los mosquitos aún pueden percibir la fuente infrarroja hasta 70 cm de distancia, mucho más allá de la distancia a la que puede llegar directamente el calor corporal.
Los investigadores también identificaron genes implicados en la percepción de los infrarrojos. El principal es el receptor TRPA1, conocido por utilizarse como sensor de calor en otros insectos. TRPA1 se expresa, como es lógico, en los hoyuelos sensoriales de la parte superior de las antenas. Otros dos genes, las opsinas Op1 y Op2, complementan la sensibilidad de TRPA1, permitiéndole responder incluso a niveles muy bajos de infrarrojos. Juntos forman un verdadero sensor direccional, capaz de detectar con precisión la dirección del huésped y guiar el aterrizaje del mosquito.
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Factores Adicionales de Atracción en Cuerpos Vivos
Para diferenciar las fuentes de dióxido de carbono que no están vivas (como los automóviles o los barcos) de las que sí, “los mosquitos dependen de las señales olfativas secundarias que producen los animales vivos”. La liberación de dióxido de carbono está relacionada con la tasa metabólica. Jonathan Day señala que cuanto mayor sea esta tasa, más atrayentes produce una persona. Las personas que atraen a los mosquitos, según Day, pueden tener una tasa metabólica genéticamente alta o ser más activos físicamente que otros asistentes.
La atracción de los mosquitos por los olores puede variar a lo largo de su vida o entre especies, según un estudio publicado en la revista Journal of Chemical Ecology. Por ejemplo, Day menciona que algunos mosquitos de la especie Anopheles (que pueden transmitir la malaria) se sienten atraídos por el olor de los pies. Además de los olores, estos animales también prestan atención a las señales visuales para identificar una posible fuente de sangre. Como suelen volar cerca del suelo, seleccionan a sus posibles víctimas.
El Impacto del Frío en la Fisiología de los Insectos
La mayoría de las especies de insectos son incapaces de tolerar temperaturas bajas. Existen evidencias de que su susceptibilidad al frío está relacionada con la incapacidad de mantener un equilibrio interno estable de iones de sal y agua en el organismo cuando la temperatura en su entorno se acerca a los 0 °C. Muchos insectos han evolucionado para ser tolerantes a grandes oscilaciones de temperatura, pero otros mueren después de exposiciones cortas al frío.
En un ambiente frío, el sodio y el agua se desplazan desde la hemolinfa (líquido circulatorio similar a la sangre de los vertebrados) del insecto hacia su tracto digestivo y se produce una acumulación de potasio en la hemolinfa. Un estudio analizó los efectos de la exposición al frío sobre el equilibrio de sal y agua en cinco especies de mosca de la fruta, recogidas de diferentes lugares de todo el mundo. Las especies de moscas de latitudes altas, donde los inviernos son más fríos, mantuvieron mucho mejor el balance de agua y sal a bajas temperaturas. Los autores del estudio esperan que estos resultados puedan contribuir a desarrollar nuevas maneras de controlar insectos plaga (Artículo original: Heath A. MacMillan y otros: The capacity to maintain ion and water homeostasis underlies interspecific variation in Drosophila cold tolerance, Nature).
Estrategias de Supervivencia de los Insectos en el Frío
Las bajas temperaturas producidas por la caída de nieve o las heladas plantean todo un desafío para la supervivencia de los insectos. A las bajas temperaturas invernales se suman otras condiciones desfavorables como la escasez de alimento, el viento y las precipitaciones. Con la llegada del calor, la presencia de mosquitos aumenta notablemente, ya que las altas temperaturas activan su sistema fisiológico, lo que los lleva a necesitar más alimento para sobrevivir y aumenta su actividad y reproducción.
Dependiendo de la especie, los insectos pueden invernar como adulto o en alguno de sus estados inmaduros (huevos, ninfas, larvas o pupas). Además, para escapar de las inclemencias ambientales, muchos se refugian en el suelo, bajo piedras, al interior de troncos o bien en capullos o habitáculos elaborados por ellos mismos. Así, la ausencia invernal de los insectos es sólo aparente, ya que permanecen ocultos o en estados latentes. Por ejemplo, ciertos dípteros pueden volar en los días invernales más cálidos (como la mosca Syrphidae y el mosquito Chironomidae), mientras otros insectos permanecen como inmaduros protegidos en el suelo (larvas de Scarabaeidae o pupas de Noctuidae) o al interior de troncos o ramas (larvas de Cerambycidae).
Adaptaciones Fisiológicas al Frío Extremo
Muchas especies están adaptadas a climas fríos, y para ello despliegan una serie de estrategias que les permiten resistir las bajas temperaturas e incluso la formación de hielo en sus cuerpos. Las especies de climas estacionales pueden acondicionarse fisiológicamente por un proceso de aclimatación. Esta adaptación fisiológica les permite resistir las bajas temperaturas y evitar el congelamiento mediante el sobreenfriamiento de sus fluidos corporales. Los insectos logran esta capacidad reduciendo el contenido de agua de sus cuerpos y acumulando sustancias crioprotectoras.
Los crioprotectores se definen como compuestos de bajo peso molecular que mejoran la tolerancia al frío y a la congelación, protegiendo de los daños causados por estos. Entre los compuestos que actúan como tales se encuentra la glicerina; los polialcoholes como el glicerol, sorbitol, manitol, ribitol, threitol, eritritol y el etilenglicol; también azúcares como la glucosa y trehalosa; y ciertos aminoácidos como la prolina y alanina. La función primordial de los crioprotectores tiene relación con los efectos coligativos que resultan de sus elevadas concentraciones en los fluidos corporales, permitiendo que estos puedan enfriarse sin que se forme hielo.
Otra estrategia corresponde a la remoción de “nucleadores de hielo”, que corresponden a partículas que pueden favorecer la formación de hielo en el cuerpo. Algunos insectos eliminan su contenido intestinal antes de que bajen las temperaturas para evitar el daño provocado por la formación de hielo en el tracto digestivo. Todas estas adaptaciones fisiológicas han permitido que los insectos, y otros grupos de artrópodos, hayan colonizado lugares extremadamente inhóspitos como la Antártica terrestre, el Ártico y las altas cumbres montañosas.
(Referencias: Block, W. (1981) Terrestrial arthropods and low temperature. Convey, P. (1996) Overwintering strategies of terrestrial invertebrates in Antarctica - the significance of flexibility in extremely seasonal environments. Denlinger, D. y Lee, R. (2010) Low Temperature Biology of Insects. Cambridge University Press, New York. Johnston, S y Lee, R. (1990) Regulation of Supercooling and Nucleation in a Freeze Intolerant Beetle (Tenebrio molitor)).
Implicaciones y Métodos de Prevención
El descubrimiento de cómo un pequeño insecto selecciona con precisión su objetivo es más que una simple curiosidad biológica. Saber qué atrae a los mosquitos también es esencial para aplicar normas de comportamiento e intervenciones que reduzcan su impacto. Por ejemplo, los investigadores han comprobado que la ropa holgada y ajustada a la piel no solo impide que el mosquito pique, sino que reduce la emisión de infrarrojos y, por tanto, hace a la persona menos "visible" para el mosquito. El descubrimiento también podría permitir crear trampas o dispositivos eficaces que distraigan a los mosquitos reduciendo el número de picaduras.
Las picaduras de mosquitos, además de causar molestias y picazón, pueden hacer que una persona se enferme gravemente, siendo vectores de numerosas enfermedades infecciosas. Los repelentes de uso personal, que se aplican directamente sobre el cuerpo, se elaboran sobre todo en base a dos diferentes principios activos: aceite de Citronella y DEET (dietil toluamida). La vestimenta también puede servir para evitar picaduras; desde Medline Plus, el servicio de la Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos, aconsejan usar camisas de manga larga, pantalones largos y calcetines. En el hogar, desde el Ministerio de Salud de la Nación sugieren instalar mosquiteras en las ventanas y las puertas, además de deshacerse de los posibles criaderos de mosquitos que haya tanto en el interior como en el jardín.