Investigadores de la Universidad de St Andrews han desvelado los sorprendentes mecanismos detrás del movimiento de los gusanos del escarabajo de la harina roja, un hallazgo que podría contribuir a combatir las infestaciones y las amenazas a la seguridad alimentaria. Cada año, se estima que el 20% de las reservas de harina y grano del mundo en vías de desarrollo son dañadas por estos escarabajos y plagas similares, así como el 9% de las existencias en el resto del mundo. Sin embargo, hasta ahora no se conocían los motivos que hacían a estos escarabajos tan eficaces a la hora de excavar.
Los nuevos descubrimientos podrían cambiar la forma en que se abordan las infestaciones de plagas en el futuro e inspirar ideas innovadoras en el ámbito de la robótica. El estudio, publicado en el Journal of Experimental Biology, fue liderado por la estudiante de cuarto año Bella Xu Ying, junto a los doctores Maarten Zwart y Stefan Pulver en la Escuela de Psicología y Neurociencia.
Mecanismos de locomoción adaptativos
El equipo descubrió que las larvas del escarabajo de la harina roja (Tribolium castaneum) se desempeñan mejor en superficies ásperas y fibrosas, como el papel y el cartón. En estos sustratos, las larvas emplean un patrón de movimiento en forma de onda que comienza en la parte trasera y avanza hacia adelante, proporcionando tanto eficiencia como flexibilidad. Cuando las larvas se enfrentan a condiciones más exigentes, como pendientes pronunciadas o la necesidad de excavar en la harina, un recurso alimentario clave, cambian de táctica utilizando estructuras diminutas, llamadas pigopodos, en la parte posterior de sus cuerpos para agarrarse y estabilizarse.
Experimentos adicionales mostraron que interrumpir las conexiones neuronales entre las secciones frontal y trasera del cuerpo de las larvas les dificulta gravemente escalar y excavar. Este hallazgo resalta el papel crítico de las estructuras abdominales posteriores en la adaptación de sus movimientos a los desafíos ambientales y demuestra que necesitan su parte posterior para infestar almacenes de alimentos.
La primera autora, Bella Xu Ying, comentó: «No es común que te den una hoja en blanco y te digan ‘nadie sabe cómo se mueve esto, ¡descúbrelo!’. Esto nos otorgó mucha libertad en las preguntas que podíamos formular, tanto para satisfacer nuestra curiosidad como neurocientíficos de sistemas motores como para descubrir resultados fundamentales que pudieran informar nuevas prácticas en agricultura sostenible.»
El Dr. Zwart añadió: «Ha sido emocionante adentrarse en el mundo de las larvas del escarabajo de la harina roja y descubrir las elegantes maneras en que adaptan sus movimientos a entornos difíciles y cambiantes. Nuestro trabajo no solo revela una notable estrategia neural y biomecánica, sino que también sugiere nuevos enfoques para mejorar la seguridad alimentaria y diseñar robots ágiles inspirados en la biología.»
El Dr. Pulver concluyó: «Este es un gran ejemplo de cómo la investigación interdisciplinaria liderada por estudiantes en St Andrews puede generar ideas y efectos que trascienden las fronteras de Escocia». Este trabajo demuestra que incluso los insectos pequeños poseen estrategias motoras sofisticadas para superar entornos desafiantes. Con las pérdidas de grano almacenado debido a plagas como el escarabajo de la harina roja, que se estima que rondan una quinta parte a nivel mundial, entender estas estrategias locomotoras ofrece un potencial emocionante para el desarrollo en muchos campos.
Más información:
Bella Xu Ying et al, Context-dependent coordination of movement in Tribolium castaneum larvae, Journal of Experimental Biology (2025). DOI: 10.1242/jeb.250015
