La memoria de las mariposas Heliconius: cuál es la clave de su sorprendente inteligencia

“Tendré que soportar dos o tres orugas si quiero conocer a las mariposas”. Antoine de Saint-Exupéry.

Las mariposas siempre han sido objeto de fascinación por el valor simbólico que representan Sin embargo, también son objeto de estudio de la ciencia. Un estudio reciente publicado en Current Biology ha revelado sorprendentes características en el cerebro de las mariposas Heliconius, un género tropical que destaca por su comportamiento alimenticio y sus habilidades cognitivas. Estas mariposas, únicas en su clase por consumir tanto néctar como polen, muestran una notable capacidad para aprender y recordar la ubicación de sus fuentes de alimento.

Según el estudio, estas habilidades están asociadas con la expansión de los cuerpos en forma de hongo, una estructura cerebral vinculada al aprendizaje y la memoria.

El Dr. Max Farnworth, autor principal del estudio y miembro de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Bristol, explicó en un comunicado de prensa: “Existe un gran interés en cómo los cerebros más grandes pueden contribuir a una mejor cognición, precisión conductual o flexibilidad. Sin embargo, durante la expansión cerebral, es difícil separar los efectos del aumento del tamaño general de los cambios en la estructura interna”.

Para abordar esta cuestión, los investigadores realizaron un análisis exhaustivo del cerebro de las mariposas Heliconius, con el objetivo de identificar los cambios en los circuitos neuronales que sustentan sus capacidades cognitivas.

Al igual que los circuitos eléctricos, los circuitos neuronales están compuestos por células que se conectan en una red, generando funciones específicas. Mediante este análisis, el equipo descubrió que algunos grupos de neuronas, denominados células de Kenyon, se expandían de manera desigual, lo que dio lugar a un fenómeno conocido como “evolución cerebral en mosaico”. Este patrón implica que ciertas partes del cerebro crecen mientras otras permanecen sin cambios, similar a las baldosas de un mosaico que son distintas entre sí.

El Dr. Farnworth comentó: “Observamos estos patrones en mosaico de cambios neuronales y creemos que están relacionados con alteraciones específicas en el desempeño conductual. Los experimentos de aprendizaje han demostrado que las mariposas Heliconius superan a sus parientes cercanos en contextos específicos, como la memoria visual a largo plazo y el aprendizaje de patrones”.

La capacidad de estas mariposas para alimentarse de polen, un recurso relativamente raro, parece estar vinculada a su habilidad para planificar rutas de alimentación fijas, lo que optimiza su búsqueda de alimento.

Por su parte, el Dr. Stephen Montgomery, supervisor del proyecto y coautor del estudio, detalló: “En lugar de buscar alimento de manera aleatoria, las mariposas Heliconius parecen seleccionar rutas establecidas entre los recursos florales, similares a las rutas de un autobús. Los procesos de planificación y memoria necesarios para este comportamiento son gestionados por los conjuntos de neuronas dentro de los cuerpos de los hongos, por lo que nos resulta fascinante explorar el circuito interno de todo el organismo”.

El estudio señala que las modificaciones específicas en estos circuitos neuronales han permitido que las mariposas Heliconius desarrollen capacidades mejoradas en comparación con otras especies. Los investigadores consideran que estos hallazgos podrían contribuir a comprender mejor cómo se adaptan los circuitos neuronales a lo largo de la evolución para reflejar cambios e innovaciones en el comportamiento.

Los próximos pasos incluyen la exploración de otros circuitos neuronales en el cerebro de las mariposas, más allá de los centros relacionados con el aprendizaje y la memoria, con la intención de incrementar la resolución de su mapeo cerebral. Esto permitiría visualizar con mayor detalle cómo se conectan las neuronas individuales y cómo estas interacciones influyen en el comportamiento.

El Dr. Farnworth subrayó la relevancia de estos hallazgos: “Me fascina que veamos grados tan altos de conservación en la anatomía y evolución del cerebro, al mismo tiempo que presenciamos cambios distintivos y notables. Este estudio es un ejemplo hermoso de una capa de biodiversidad que a menudo pasa desapercibida: la diversidad de sistemas cerebrales y sensoriales, así como las formas en que los animales procesan y utilizan la información del entorno”.

Para los investigadores, las mariposas Heliconius representan un modelo valioso para examinar la evolución de los circuitos neuronales, ya que permiten observar mecanismos genéticos y celulares que podrían ser comunes en otras especies, incluidos los humanos. Según el Dr. Montgomery, “nuestros resultados sugieren que los insectos, con su complejidad cognitiva y sus circuitos neuronales manejables, ofrecen una oportunidad única para descubrir principios fundamentales de la neurociencia”.

Las mariposas son siempre objeto de estudio de la ciencia. Un grupo de investigadores de la Universidad de Sheffield, en colaboración con el Central Laser Facility del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido, ha desvelado el misterio recientemente detrás de los vibrantes colores de las alas, según informó la universidad.

Utilizando microscopía de superresolución, los científicos lograron analizar las etapas de desarrollo de las escamas, desde la fase de oruga hasta la transformación completa en mariposa.

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, reveló que la actina, una proteína presente en las escamas, organiza la compleja disposición de las estructuras que producen los colores. Según el Dr. Andrew Parnell, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Sheffield, “la actina actúa como una modista, disponiendo y fijando la disposición de estas estructuras para dar forma a los colores vibrantes”.

Comparando escamas opacas con escamas coloridas, los científicos observaron que las coloridas poseían conjuntos de actina mucho más densos, lo que daba lugar a crestas más reflectantes. También se destacó la importancia del movimiento de la actina durante el crecimiento de las escamas y la formación de los colores, siendo un factor crucial en la creación de los tonos vibrantes que caracterizan a estas mariposas.