Primera prueba de un proceso similar a la fotosíntesis en insectos

Artículo publicado por Kathryn Lougheed el 17 de agosto de 2012 en Nature News

Los áfidos podrían tener un rudimentario sistema de aprovechamiento de la luz solar.

Unos pigmentos que pueden recolectar la energía del Sol desempeñan un papel en el metabolismo de los pulgones del guisante.

La biología de los áfidos es extraña: pueden nacer embarazados y los machos a veces carecen de boca, provocando que mueran poco después de aparearse. Para añadir a esta larga lista de anomalías, el trabajo publicado esta semana indica que también pueden capturar la luz del Sol y usar la energía para propósitos de metabolismo.

Los áfidos son unos animales únicos por su capacidad de sintetizar un pigmento llamado carotenoide. Muchas criaturas dependen de estos pigmentos para una variedad de funciones, tales como mantener el sistema inmune y crear ciertas vitaminas, pero otros animales deben obtenerlos a través de su dieta. El entomólogo Alain Robichon del Instututo Agrobiotecnológico de Sophia en Sophia Antipolis, Francia, y sus colegas sugieren que, en los áfidos, estos pigmentos pueden absorber energía del Sol y transferirla a la maquinaria celular implicada en la producción de energía1.

pulgón en habas © by Huerta Agroecológica Comunitaria “Cantarranas”


Aunque es algo que no tiene precedente en los animales, esta capacidad es común en otros reinos. Las plantas y las algas, además de algunas bacterias y hongos, también sintetizan carotenoides, y en todos estos organismos los pigmentos forman parte de la maquinaria fotosintética.

Empezando por los hallazgos2 de 2010 de que los altos niveles de carotenoides encontrados en áfidos son propios, Robichon y su equipo se propusieron investigar por qué los insectos fabrican estos compuestos químicos tan caros metabólicamente.

Los carotenoides son responsables de la pigmentación de los áfidos, y el color del áfido determina el tipo de depredadores que pueden verlos. El color del cuerpo de los áfidos de laboratorio de Robichon se ve afectado por las condiciones ambientales, con el frío favoreciendo los áfidos verdes y dando como resultado unos naranjas en condiciones óptimas y blancos cuando la población es grande y se enfrenta a pocos recursos.

Cuando los investigadores midieron los niveles de ATP en los áfidos — la “moneda” de transferencia de energía en los seres vivos – los resultados fueron impactantes. Los áfidos verdes, que contienen altos niveles de carotenoides, creaban significativamente más ATP que los blancos, que prácticamente no tenían estos pigmentos. Además, la producción de ATP aumentó cuando los insectos naranjas – que contienen una cantidad intermedia de carotenoides – se colocaban en la luz, y caía cuando se ponían en la oscuridad.

Los investigadores pasaron a abrir los áfidos naranjas y purificar sus carotenoides, demostrando que eran estos extractos los que podían absorber la luz y transferir la energía.

Unos de los autores, Maria Capovilla, entomóloga del Instituto Sophia, insiste que hace falta mucho trabajo antes de que los científicos puedan estar seguros de que los áfidos realmente realizan la fotosíntesis, pero los hallazgos ciertamente arrojan dicha posibilidad.

La forma en que se ordenan las moléculas de caroteno en los animales añade peso a la hipótesis. Los pigmentos forman una capa de 0–40 micrómetros bajo la cutícula del insecto, dejándolos en una posición perfecta para captar la luz solar.

Nancy Moran, genetista de insectos en la Universidad de Yale en West Haven, Connecticut, que fue responsable del descubrimiento original de que los áfidos tienen genes para la producción de carotenoides, señala que hay muchas preguntas por responder. “La producción de energía parece ser el menor problema para los áfidos – su dieta está cargada de un exceso de azúcar, la mayor parte del cual no usan”, comenta.

Y esto genera la pregunta de por qué los áfidos necesitarían la fotosíntesis. Pero Capovilla especula que una especie de batería de respaldo podría ayudarles en épocas de estrés medioambiental, tales como cuando emigran a una nueva planta anfitriona.


Referencias:
Nature doi:10.1038/nature.2012.11214

1.- Valmalette, J. C. et al. Sci. Rep. http://dx.doi.org/10.1038/srep00579 (2012).
2.- Moran, N. A. & Jarvik, T. Science, 328, 624–627 (2010)

Autor: Kathryn Lougheed
Fecha Original: 17 de agosto de 2012
Enlace Original

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Comments (7)

  1. [...] "CRITEO-300×250", 300, 250); 1 meneos Posible primera prueba de fotosíntesis en insectos http://www.cienciakanija.com/2012/08/20/primera-prueba-de-fotosi…  por enxebere hace [...]

  2. Dr. Miranda

    Vamos a ir más allá de la visión Gouldiana de la evolución (donde claramente las especies son más importantes que los genes en sí mismos), va a ser que la interacción entre seres vivos es más inextricada aún de lo que imaginamos…

  3. Roberto

    Aluciné en tonos de verde cuando leí el resumen hace unos días. Los áfidos ya eran suficientemente raros con sus generaciones alternantes aladas y no aladas (digamos que este pulgón vive en una arveja cualquiera y no tiene alas, pero pasada cierta densidad de población, los niveles de una ¿feromona? son tan altos que propician cambios metabólicos que acarrean que la próxima generación sea alada y pueda migrar a la arveja contigua, algo así como viaje interplanetario para nosotros), su producción de mielecilla y su talento para detectar campos cultivados (tienen preferencia por sitios con contraste alto entre verde de plantas y café oscuro de tierra arada).

    Por lo que decían en Nature, estos genes que permiten la síntesis de carotenoides proceden de bacterias y les fueron transferidos en algún momento de su evolución. Estoy muy impaciente por el próximo capítulo.

    Saludos.

  4. aloctavodia

    Interesante… al igual que Roberto impaciente por los próximos resultados!
    Una duda, que hongos son fotosintéticos?

  5. cometo

    Dentro de su indudable importancia y curiosidad, me parece un poco sensacionalista la noticia. Los humanos también tenemos el metabolismo regulado por la luz solar. Todo el mundo sabe que la síntesis de vitamina D se dispara cuando el individuo toma el sol (síntesis de la vitamina D a partir del colesterol por exposición a los rayos UV en los humanos).
    Así que nosotros también hacemos fotosíntesis… aunque no sea para obtener energía, sino vitamina D y desarrollar así nuestros huesos entre otras cosas.

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