Feromona para niños
Las feromonas son sustancias químicas especiales que los seres vivos liberan para comunicarse con otros individuos de su misma especie. Son como mensajes invisibles que viajan por el aire o el agua, y que provocan respuestas o comportamientos específicos en quienes los reciben. Cuando estas sustancias se usan para la comunicación entre diferentes especies, se les llama alelomonas.
Muchos plantas y animales usan estos mensajes químicos para comunicarse. Casi todas las especies envían uno o varios de estos códigos para atraerse o para otros fines. Por ejemplo, algunas mariposas macho, como las de la especie Saturnia pyri, pueden detectar el olor de una hembra a una distancia de hasta 20 kilómetros.
La palabra "feromona" se creó a finales de los años 1950. Viene de dos palabras griegas: "phero", que significa 'llevar', y "hormone", que significa 'estímulo' o 'hormona'.
Contenido
¿Cómo evolucionaron las feromonas?
La capacidad de detectar y usar señales químicas, como las feromonas, ha existido en todos los grupos de seres vivos, incluso en las bacterias. Es uno de los sistemas de comunicación más antiguos que existen. Se cree que las feromonas ayudan a los seres vivos a sobrevivir, ya que les permiten responder a señales de peligro, encontrar pareja para la reproducción o establecer su posición en un grupo.
Receptores de feromonas
Para que las feromonas funcionen, los seres vivos necesitan tener "receptores", que son como antenas especiales que detectan estas sustancias.
En el sistema olfatorio
En los seres humanos, hay un grupo de seis receptores en la parte del cerebro que se encarga del olfato. Estos receptores pueden identificar ciertas sustancias químicas volátiles, incluyendo algunas que podrían ser feromonas. Se piensa que estos receptores ayudan a identificar mensajes sociales.
En el órgano vomeronasal
En reptiles, anfibios y la mayoría de los mamíferos (excepto los primates), las feromonas son detectadas por un órgano especial llamado órgano vomeronasal o de Jacobson. Este órgano se encuentra en la base de la nariz, entre la nariz y la boca. Está presente en la mayoría de los anfibios, reptiles y mamíferos que no son primates. Sin embargo, no lo tienen las aves, ni los monos adultos, ni los simios. En los humanos, la existencia de este órgano es un tema de debate. Está presente en los bebés antes de nacer, pero luego se reduce.
Feromonas en abejas
Las feromonas en las abejas domésticas se producen en glándulas especiales y, por lo general, actúan a través del olfato. Las abejas obreras también tienen estas glándulas. Un ejemplo famoso son las glándulas de Nasonov, que están en la parte de atrás del abdomen y liberan la feromona de Nasonov. Las abejas la esparcen levantando el abdomen y moviendo sus alas.
Algunas feromonas pueden transmitirse cuando las abejas se pasan comida de boca en boca. La abeja reina usa feromonas para controlar a las obreras y para atraer a los machos durante el vuelo de apareamiento. Estas feromonas ayudan a que los enjambres se mantengan juntos, evitan que se construyan celdas para nuevas reinas, y le indican a la colmena que la reina está presente, lo que mantiene la tranquilidad y promueve la recolección de néctar.
También hay feromonas que se producen en las glándulas de la mandíbula de la reina. Estas feromonas cubren su cuerpo y las obreras las recogen con su lengua, transmitiéndolas así a toda la colmena para que sepan que la reina está allí.
Las feromonas que estimulan la construcción de nuevas celdas reales (donde se crían futuras reinas) se producen en las glándulas de las patas de la reina.
Feromonas en hormigas
Las hormigas son artrópodos de la familia Formicidae que usan las feromonas para muchas cosas, como reclutar a otras hormigas, reconocerse entre sí, marcar su territorio y dar la alarma.
Anatomía
Las hormigas producen feromonas gracias a varias glándulas especiales, como las glándulas de Dufour, venenosas, pigidiales y mandibulares (Fig.1).
Estas glándulas son modificaciones de las células de la piel de la hormiga y pueden ser una sola célula o un grupo de varias células. Una hormiga puede tener alrededor de 50 glándulas en total. Las secreciones de estas glándulas pueden salir directamente al exterior o guardarse en depósitos internos.
Las feromonas para el apareamiento se liberan desde la parte trasera del cuerpo de la hormiga. Algunas hormigas, como Rhytidoponera metallica, usan la glándula pigidial, mientras que otras, como Monomorium pharaonis, usan la glándula de Dufour. Algunas incluso producen estas feromonas en sus glándulas venenosas. Las feromonas de alarma, que se usan en caso de peligro, pueden producirse en las glándulas mandibulares, pigidiales o de Dufour. La glándula de Dufour es una fuente importante de sustancias químicas que pueden atraer, orientar, ayudar a la colonia a moverse, reclutar en caso de alarma o establecer un camino.
Los insectos tienen dos sistemas principales para detectar sustancias químicas: el gusto y el olfato. Las feromonas suelen ser detectadas por el olfato. En los insectos, los olores son detectados por unas estructuras llamadas sensilias olfatorias, que se encuentran en las antenas o, en algunos insectos, también en los palpos maxilares. Estas sensilias tienen poros que permiten que las moléculas de olor lleguen a las neuronas que detectan los químicos.
¿Cómo se perciben las feromonas?
Las feromonas se perciben gracias a las sensilias olfatorias que están en las antenas. Estas sensilias tienen una o más terminaciones nerviosas que están dentro de una capa protectora con muchos poros.
La detección de feromonas ocurre en varios pasos:
- Las moléculas de feromona son absorbidas por la superficie de las sensilias y entran a través de un sistema de poros.
- Las moléculas llegan a la membrana de la terminación nerviosa, donde se unen a proteínas receptoras, lo que causa un impulso eléctrico.
- Después de reaccionar con los receptores, las feromonas son rápidamente transformadas en compuestos inactivos por enzimas en las antenas.
- Los impulsos eléctricos se acumulan en la superficie de la terminación nerviosa hasta que forman una señal más grande que viaja a lo largo del nervio hasta el cerebro.
- Diferentes tipos de receptores responden a diferentes sustancias volátiles, lo que envía distintas señales al cerebro y genera diferentes respuestas en el comportamiento de la hormiga.
La detección de feromonas en las sensilias es una versión adaptada de cómo se detectan los olores en general. Una vez dentro, los olores se unen a proteínas especiales y son transportados a proteínas receptoras. La activación de estos receptores genera un aumento en una sustancia que activa los canales de iones en las membranas de las neuronas.
Además, las feromonas pueden tener diferentes formas. Si una forma de la molécula se produce, la otra forma puede ser menos activa o no activa en absoluto. Por ejemplo, en las hormigas Atta texana, una forma de la feromona de alarma produce una respuesta 100 veces más fuerte que su otra forma.
Experimentos electrofisiológicos
Existen técnicas para medir la actividad eléctrica de los receptores olfativos en insectos, como la electroantenografía. Sin embargo, estas técnicas no se han usado mucho en hormigas debido a su dura piel y a que sus respuestas eléctricas son bajas.
Aun así, se han hecho algunos estudios. Por ejemplo, se midieron las respuestas eléctricas de las hormigas Camponotus atriceps cuando reconocían a otras hormigas de su misma especie o de otras especies. Se registró la actividad de las antenas y el cerebro. Se encontró que en el 90% de las pruebas, las hormigas respondieron de forma agresiva al papel con extracto de hormigas de otra especie (Fig. 3).
También se han realizado otros experimentos para ver cómo responden las hormigas a estímulos como el olor de las semillas o la detección de dióxido de carbono. Se descubrió que unas estructuras llamadas sensilias ampulares son las responsables de percibir el CO2. Se confirmó que las neuronas de este órgano están continuamente activas cuando hay CO2, lo que permite a las hormigas detectar la concentración de dióxido de carbono dentro de sus nidos.
Comportamiento
Las hormigas producen diferentes tipos de feromonas:
- De apareamiento: Son feromonas que atraen a las hormigas para la reproducción. Las hormigas hembra se colocan fuera del nido y liberan estas feromonas para atraer a los machos. A veces, el macho libera feromonas de sus glándulas de la mandíbula para atraer a la hembra. Las feromonas de agrupación también son importantes, ya que reúnen a los miembros de una colonia en una misma zona para este fin.
- De dispersión o espaciamiento: Estas feromonas hacen que los individuos se separen más, reduciendo así la competencia entre ellos.
- De alarma: Se usan para alertar a otras hormigas de la misma especie en caso de peligro. Las más comunes son las cetonas alifáticas. Aunque a menudo las señales de alarma hacen que las hormigas se muevan más rápido, hay un caso especial en la especie Zacryptocerus varians, que vive en manglares, donde la señal de alarma hace que las hormigas se queden quietas y cerca del suelo para no caer al agua.
- De rastro: Las hormigas las usan para que otras hormigas las sigan, ya sea hacia fuentes de comida o hacia nuevos lugares para construir nidos. Cuando una hormiga encuentra una nueva fuente de comida, marca el camino con feromonas. El camino se refuerza después con más feromonas. Como las feromonas son volátiles, se dispersan después de un tiempo, y las hormigas dejan de seguir ese camino cuando la comida se agota.
- De superficie: Son sustancias que se producen en la superficie del cuerpo de las hormigas y estimulan el intercambio de comida. Se perciben a distancias cortas o por contacto directo. Sirven para que las hormigas se reconozcan entre sí.
Se ha demostrado que, gracias a las feromonas, las hormigas pueden elegir el camino más corto desde su nido hasta una fuente de comida y de vuelta. Esto ocurre por un sistema de retroalimentación positiva: la probabilidad de que una hormiga elija un camino se ve influenciada por las feromonas que dejó la hormiga anterior en el camino más corto. Así, después de un tiempo, todas las hormigas seguirán el mismo camino. También se ha descubierto que las hormigas pueden dejar rastros de feromonas para indicar dónde está la comida de mejor calidad. Cuando encuentran comida de mejor calidad, depositan feromonas a un ritmo más alto.
Dentro de los insectos sociales como las hormigas, la hormiga reina puede producir feromonas que regulan el desarrollo de los ovarios de las hembras de la colonia, impidiendo que produzcan huevos.
Las feromonas también se han usado como métodos para controlar plagas de hormigas. Por ejemplo, el ácido fórmico, que es un repelente y una feromona de alarma, se ha usado para fumigar otros insectos que afectan los cultivos.
Feromonas en el gusano de seda
La feromona más estudiada del gusano de seda se llama bombicol. La produce la hembra de la polilla del gusano de seda. Con cantidades muy pequeñas de esta feromona, es posible atraer a los machos a más de 1 kilómetro de distancia. Los científicos están interesados en crear esta feromona en laboratorios como una alternativa a los pesticidas. Usándola como trampa, se podría aislar a los machos, o liberándola en el campo, se podría evitar que machos y hembras se encuentren, interrumpiendo así su ciclo de reproducción.
Feromonas en ratones
En la orina de los ratones macho Mus musculus hay sustancias que, aunque no son volátiles, son atractivas de forma natural para las hembras de su especie. En cambio, los olores volátiles de esta orina no son atractivos por sí mismos, pero se vuelven atractivos cuando se asocian con las feromonas. Las feromonas no volátiles estimulan un sistema especial en el ratón, mientras que los olores volátiles asociados a ellas son detectados por el sistema olfativo normal.
Feromonas en humanos
Existen estudios científicos que sugieren la posible existencia de feromonas en los humanos. Sin embargo, estos estudios siguen siendo objeto de debate debido a su metodología y a que sus conclusiones no son definitivas. Actualmente, no hay un acuerdo claro en la comunidad científica sobre si los humanos tienen feromonas.
Véase también
En inglés: Pheromone Facts for Kids
- Feromona de apareamiento
- Feromonas de los insectos
- Hormona
- Neurohormona
- Relación intraespecífica
- Semioquímico
