Una de las maneras más importantes que tienen los animales para comunicarse entre ellos, es a través de la emisión y detección de compuestos químicos. Las “feromonas” son mensajeros químicos que utilizan los animales para influenciar en el comportamiento o fisiología de otros individuos de su misma especie. Los compuestos utilizados para la comunicación entre individuos de especies diferentes se denominan “aleloquímicos”.
En 1956, luego de 20 años de investigación, el químico alemán Adolf Butenandt (Premio Nóbel de Química 1939), descubrió la primera feromona, que fue aislada del órgano sexual ubicado en el extremo del abdomen de la hembra de la mariposa del gusano de seda Bombyx mori (Lepidoptera, Bombycidae), estableció su estructura química y la denominó “bombykol”. El receptor de esta feromona sólo está presente en el macho y es específico de la especie. En 1966 se identificaron las 2 primeras feromonas sexuales de insectos causantes de plagas, las mariposas Trichoplusia ni y Pectinophora gossypiella (Lepidopteras).
Ligeras modificaciones químicas, como la oxidación del grupo alcohol a aldehído (bombycal) o la modificación de sus enlaces dobles (variaciones en su ubicación o su configuración cis/trans), producen una drástica disminución o la ausencia total de estimulación del receptor. Otros insectos utilizan feromonas diferentes y diversas, pudiendo ser similares al bombykol.
La liberación de una feromona por un miembro de la especie, origina un conjunto de respuestas y una reacción determinada en los otros miembros de la comunidad. Pueden comunicar diferentes mensajes dentro de la población de insectos y regular su comportamiento social en casos como: defensa y alarma, señalización territorial y de caminos, atracción de individuos de sexo opuesto para el acoplamiento, etc. Por ej., ante la invasión de un predador, las hormigas pueden liberar una feromona de alarma, utilizan otra feromona para indicar la ruta que lleva hacia la comida, una tercera para provocar ataques contra sus enemigos y otra para señalar la necesidad de huir.
Las feromonas fueron descubiertas en insectos, pero también juegan un papel importante en el comportamiento de muchas especies de mamíferos. La naturaleza química de las feromonas es muy diversa, algunas son volátiles, pero esta característica no es esencial. El aislamiento y determinación de la estructura se dificulta por las cantidades tan pequeñas en que se encuentran.
Las feromonas de atracción sexual de insectos son las que mejor se han estudiado. Son liberadas en cantidades diminutas a través de unos conductos de las hembras y, cuando se unen al receptor de los machos, éstos son estimulados a buscar a las hembras con fines reproductivos. Ciertas especies pueden detectar cantidades tan pequeñas de feromona como 10-9 g a una distancia de 400 metros.
Mediante esto se han podido diseñar estrategias que eviten el apareamiento y el consiguiente aumento de la población de insectos causantes de dañar cultivos y transmitir plagas y enfermedades. En un principio se emplearon feromonas extraídas directamente del insecto correspondiente, pero esto requería disponer de grandes cantidades de insectos, por las pequeñísimas cantidades en que se producen. Con el conocimiento de la estructura química de las feromonas de muchos insectos dañinos, los químicos han logrado sintetizarlas siendo necesaria una prueba final utilizando un insecto vivo para confirmar que la molécula sintética es biológicamente activa.
Los “métodos biológicos de control de plagas”, se basan en la “irresistible” atracción que siente el insecto macho al recibir el “mensaje” de la hembra por lo que se dirigen irremediablemente hacia donde cree que está la hembra. Su empleo permite proteger cultivos sin necesitad de fumigar o aplicar compuestos que se acumulan en el suelo, en las plantas, en los frutos y que con el tiempo, producen problemas de contaminación ambiental.
Un primer método llamado “de agregación”, consiste en el uso de feromonas sintéticas para atraer a los insectos machos hacia trampas distribuidas en diferentes lugares del cultivo. La trampa contiene, además de la feromona, un insecticida o un esterilizante o un mecanismo para atrapar el insecto.
Otro método es el de “desorientación” que consiste en liberar pequeñas cantidades de feromonas sintéticas (iguales a las producidas por las hembras del insecto indeseado) en diferentes lugares de los cultivos, con lo que los machos se desorientan y no pueden encontrar a las hembras para el acoplamiento.
BIBLIOGRAFÍA
· Quimica Nova Vol. 32, # 3, 722-731, (2009).
· Anales de la Real Academia
Q. F. Juan J. León Cam <jjleon @ lamolina.edu.pe>
Dpto. de Química. Univ. Nacional Agraria La Molina
Estimados especialistas:
ResponderEliminarEs posible construir una trampa biológica de tipo doméstico de insectos de cocina para evitar el uso de insecticidas, cuyos componentes sean una celda de 12 hembras, una celda contigua de captura de machos accionada por infrarrojo, ambos cubiertos en una cabina externa de 15*C y otra concéntrica de 30*C con una boca de entrada, separados de insulación para mantener la diferencia de temperaturas que puede funcionar a pilas o a corriente de muy bajo consumo, que también pueda funcionar con feromonas sintéticas.
La pregunta es si existe en el mercado los distintos tipos de feromonas sintéticos de los insectos domésticos más comunes.
Agradeceré las respuestas que pueden dignarse enviármelo a mi correo:
renatosilva1a@hotmail.com
Phone: 3751205 / 996381035 - lima- Perú
Alguien me puede decir que grupos funcionales se presentan en las estructuras de estas sustancias!
ResponderEliminarEn las feromonas hay diversos grupos funcionales. En las estructuras presentadas aquí están los grupos: aldehido, cetona, ácido carboxílico y enlaces dobles.
ResponderEliminarTambién está el grupo alcohol en las 2 primeras estructuras.
ResponderEliminar