Cabezas 'arpón' y colas 'escoba': así capturan las larvas de mosquito a sus presas

Hasta ahora eran escenas demasiado pequeñas y rápidas para ser filmadas, pero investigadores de la Universidad Estatal Metropolitana de Denver (MSU Denver) y otros centros de EE UU han obtenido sorprendentes imágenes en alta velocidad de cómo larvas de mosquitos depredadoras atacan y capturan a sus presas bajo el agua. El estudio y los vídeos los publican en la revista 'Annals of the Entomological Society of America'.

El trabajo se centra en tres especies: Toxorhynchites amboinensis y Psorophora ciliata, que son depredadores obligados en estado larvario –es decir, su dieta requiere comer otras larvas de insectos– y Sabethes cyaneus, que se puede alimentar de microorganismos o de larvas. Sus técnicas de depredación son significativamente diferentes.

Tanto en las especies de Toxorhynchites como en las de Psorophora, la larva ataca a la víctima con una repentina extensión del cuello para lanzar su cabeza lejos del cuerpo hacia la presa. Simultáneamente, sus mandíbulas y varios cepillos en forma de bigotes se abren y luego se cierran sobre ella tras el impacto.

"Cuando lo vi la primera vez me quedé con la boca abierta, y todavía me pasa cada vez que lo observo", comenta el autor principal, Robert G. Hancock, profesor de Biología en MSU Denver. Según los investigadores, esta acción única de propulsión de la cabeza, similar a la de un arpón, parece generarse cuando la larva ejerce presión sobre sus segmentos abdominales y después la libera rápidamente.

Por su parte, las larvas de mosquito Sabethes carecen del mecanismo de extensión de la cabeza, pero utilizan otra parte de su cuerpo: la cola, con la que 'barren' a la presa hacia su cabeza. Al mismo tiempo, estos depredadores se curvan, abren las mandíbulas y los maxilares (piezas bucales en forma de pinza) y se aferran a su comida a medida que se acerca.

El uso de la cola –llamada sifón porque sirve de tubo de respiración para las larvas de mosquito cuando cuelgan boca abajo en la superficie del agua– también fue toda una sorpresa, subraya Hancock.

Patrón de acción fijo

Los dos estilos de ataque observados en las tres especies duran tan solo unos 15 milisegundos. "Esa velocidad indica un comportamiento muy desarrollado, casi reflexivo, llamado patrón de acción fijo (fixed action pattern, en inglés)", explica el profesor, "y todo esto tiene que funcionar de forma coordinada, como en un paquete". Estos comportamientos innatos, con acciones predecibles provocadas por una señal, también se observan en otros grupos animales, como los peces y las aves.

"Ahora estamos interesados en mecanismos de captura de presas de otros mosquitos depredadores, como los del género Lutzia, porque los datos existentes son limitados y las descripciones se suelen centrar en la manipulación después de la captura", comenta Hancock a SINC.

Sistemas de grabación de alta velocidad

Respecto a la forma en qué toman las imágenes, el profesor explica que han empleado dos sistemas de grabación de alta velocidad en dos periodos diferentes: "Las grabaciones de Toxorhynchites y Psorophora las realizamos a finales de los años 90 –en la Universidad de Cumberlands en Kentuck– y fueron de vista superior, a 340 frames o fotogramas por segundo, empleando una cámara con película de 16 mm (revelada primero y transferida a video después) acoplada a un estereomicroscopio Zeiss".

Los investigadores también necesitaron dos luces potentes para iluminar a las larvas de los mosquitos bajo el microscopio, pero se usaron filtros y guías de fibra óptica para protegerlas del calor y no "cocinar" a las protagonistas. "Estaba caliente, pero no era problemático para las grabaciones, aunque había mucha luz y tuve que usar gafas de sol muy oscuras", recuerda Hancock.

"En cuanto a las grabaciones de Sabethes –continúa–, se realizaron en otoño de 2021, en vista lateral, con una cámara digital de alta velocidad y un objetivo macro. También necesitamos luz muy brillante, y en este caso los leds tenían que ser "sin parpadeo", ya que estas grabaciones se hicieron a 2142 frames por segundo, colocándolos a entre 60 cm y un metro del sujeto".

Tanto el depredador y la presa estaban contenidos en pequeños mini acuarios semicirculares, que se fijaron contra la pared transparente de un acuario más grande. Así se redujo en gran medida los problemas de calor.

Grandes depredadoras

Los mosquitos Toxorhynchites y Psorophora son bien conocidos por su condición de depredadores en estado larvario. Los primeros, en particular, se han estudiado como una herramienta potencial para el control de otros mosquitos que portan gérmenes causantes de enfermedades, porque una sola larva de Toxorhynchites puede consumir hasta 5.000 de la presa antes de madurar hasta la edad adulta. Como resultado de esa dieta larvaria, las especies adultas de estos dos géneros se encuentran entre los mosquitos más grandes del mundo.

Los Sabethes cyaneus, por su parte, no son unos depredadores tan formidables, pero cuando se convierten en adultos presentan una vistosa coloración azul iridiscente, con paletas en las patas que parecen plumas.

Hancock apunta que estos nuevos conocimientos sobre cómo las larvas de estos mosquitos capturan a sus presas nos permiten "seguir desvelando los misterios de la naturaleza que nos rodea, especialmente en todo lo que es acuático", y que los vídeos pueden abrir los ojos de la gente a ecosistemas que prosperan cerca de nosotros, como pequeños charcos o recipientes con agua del huerto o el jardín.

Referencia:

Robert G. Hancock et al. 'Mosquitoes Eating Mosquitoes: How Toxorhynchites amboinensis, Psorophora ciliata, and Sabethes cyaneus (Diptera: Culicidae) Capture Prey'. 'Annals of the Entomological Society of America', 2022.