La función secreta de las alas en las moscas de la fruta

Mónica Hernández-López y Vicente Hernández-Ortiz

Describimos la importancia de los patrones de coloración de las alas en moscas de la fruta y el papel que desempeñan en su historia de vida. Estas funciones incluyen el reconocimiento entre individuos de una misma especie, y en ocasiones entre los sexos, hasta complejos despliegues de cortejo sexual previos al apareamiento entre machos y hembras, así como sus implicaciones en la evolución de las interacciones con sus depredadores.

Palabras clave: visión en insectos, patrones alares, selección sexual, cortejo, mimetismo, depredación

Al igual que otros animales, la percepción visual de los insectos es uno de los elementos más importantes para adquirir información de su entorno, pero también para comunicarse entre ellos. Uno de los grupos más ricos en especies del orden Diptera (moscas y mosquitos), es la familia Tephritidae o “verdaderas moscas de la fruta”, las cuales comprenden cerca de 5,000 especies que habitan en regiones tropicales, subtropicales y templadas de todo el mundo. En su estado adulto, estas moscas presentan cuerpos con colores llamativos y un par de alas con una gran variedad de patrones de coloración, que van desde numerosas manchas pequeñas o puntos hialinos, hasta formas muy complejas con franjas y manchas (Fig. 1).

En moscas de la fruta las alas cumplen con otras funciones además del vuelo, puesto que la diversidad de sus patrones alares, son un elemento fundamental en su historia de vida y evolución. Estas son utilizadas como un mecanismo de reconocimiento entre individuos de una misma especie, pero también para realizar despliegues sofisticados para la elección de pareja, e incluso con funciones miméticas para escapar de sus depredadores. Debido a esto, los científicos las utilizamos como herramientas fundamentales para el diagnóstico e identificación de las especies.

Alas, formas y patrones: la huella digital de la biodiversidad

Los estados juveniles (= larvas) de estas moscas son fitófagos, puesto que se alimentan de forma obligada de tejidos vivos de gran variedad de plantas, tanto silvestres como cultivadas, incluyendo diversas estructuras como frutos, además de flores, semillas y tallos. Por esto, algunas de ellas se han constituido en plagas responsables de grandes pérdidas económicas para la fruticultura mundial. No obstante, la mayoría de las especies han evolucionado en estrecha asociación con plantas silvestres, cumpliendo funciones ecológicas de regulación de numerosas malezas (principalmente de la familia Asteraceae), ya que se alimentan de las cabezuelas florales afectando la producción de flores y semillas, y en consecuencia limitando la expansión de éstas hacia las áreas de cultivo.

Los patrones alares son únicos entre las moscas de la fruta y algunas otras familias de dípteros, por lo cual son como una “huella digital” para el reconocimiento de las especies. A través de su estudio podemos detectar la presencia de especies de importancia económica para adoptar medidas oportunas para su control y manejo, evitando daños económicos en frutales a escala local, regional y global; pero también son una herramienta imprescindible para el establecimiento de protocolos de identificación y detección oportuna de especies exóticas o introducidas en nuevas regiones o países.

Danza y color: función de las alas en el apareamiento

Las formas y coloraciones de las alas son un elemento clave para estas moscas al momento de encontrar pareja, ya que diversas especies realizan un despliegue o “baile” utilizando sus alas para atraerla. Tanto los patrones alares como los movimientos asociados con el cortejo son señales visuales únicas de cada especie, las cuales se relacionan con la selección sexual y los sistemas de apareamiento, por lo cual son un componente clave en el aislamiento reproductivo entre las especies.

Estos despliegues alares usualmente son realizados por los machos para la atracción de las hembras, separando sus alas del cuerpo y exhibiendo una variedad de movimientos y posturas. También despliegan movimientos rápidos creando señales acústicas, pero más aún, estos movimientos les ayudan a dispersar feromonas sexuales que son atractivas para las hembras. Las áreas translúcidas de las alas también juegan un papel relevante, puesto que en algunas especies se ha detectado que la luz UV se refleja de forma diferente entre machos y hembras. Algunas especies presentan diferencias alares entre ambos sexos (dimorfismo sexual), por ejemplo, en Aciurina idahoensis, cuyas hembras poseen alas con rayas transversales, en tanto que los machos presentan un patrón obscuro con puntos hialinos.

La mayoría de los tefrítidos no presentan este dimorfismo sexual, sin embargo, sus patrones alares juegan un papel crucial en la diferenciación entre especies. Por ejemplo, el género Blepharoneura destaca por su gran diversidad en los trópicos y subtrópicos de América, cuyas especies poseen estrechas relaciones evolutivas entre sí, ya que pueden convivir en un mismo ambiente y zona geográfica. Sus alas presentan pequeñas diferencias que aunado al uso de distintas plantas hospederas, así como diferencias en los cortejos de apareamiento, impiden el encuentro entre individuos de especies distintas, evitando el entrecruzamiento interespecífico (Fig. 2).

Mimetismo contra los depredadores

Los patrones alares de estas moscas también desempeñan un papel relevante para disuadir a sus principales depredadores, tales como las “arañas saltarinas” (Araneae: Salticidae). En diversas especies, las bandas alares simulan los patrones de las patas de las arañas. Ante la presencia de estos depredadores, las moscas extienden y mueven sus alas para aumentar el efecto visual de su talla, y a la vez les permite mimetizarse con la forma del depredador.

Un ejemplo muy representativo de esta interacción presa-depredador, es la conocida mosca del mediterráneo (Ceratitis capitata). Su tórax posee en su parte posterior una pequeña protuberancia media, que, junto con otros patrones de coloración circundante, simulan los ojos de una araña saltarina, mientras que las bandas alares imitan las patas del depredador (Fig. 3). Un comportamiento similar ha sido observado en otras especies de moscas de la fruta tales como Zonostemata vittigera y Rhagoletis zephyria. En vista posterior, sus patrones alares y el movimiento de las alas crean la ilusión visual de ser una araña saltarina, y este parecido disuade el ataque de estos depredadores.

Una de las principales líneas de investigación desarrollada en nuestro laboratorio de la Red de Interacciones Multitróficas (INECOL) a cargo de VHO, se enfoca en el proyecto de largo plazo sobre “Biodiversidad y Sistemática de los Diptera de México”. El objetivo principal es la generación de conocimiento científico acerca de la biodiversidad mexicana, enfatizando las investigaciones en moscas fitófagas, mediante inventarios de la biodiversidad y estudios de sus interacciones tróficas, tanto en ambientes naturales y antropizados de varios ecosistemas de México.

Figuras

Figura 1. Patrones alares en moscas de la fruta (Tephritidae) de diferentes especies (Foto modificada de Hernández-Ortiz et al. 2020).

Figura 2. (página principal) Mosca Blepharoneura extendiendo y rotando sus alas (Foto John Smit, bajo licencia de CC BY-NC 2.0)

Figura 3. A) Araña saltarina (Araneae: Salticidae), depredador de moscas de la fruta. B, C) Mosca del mediterráneo, Ceratitis capitata; las manchas en su tórax simulan los ojos de las arañas, mientras que las franjas de sus alas asemejan las patas del depredador (Fotos: Jorge Restrepo A; Jorge Almeida B-C, bajo licencia de CC BY-NC 2.0)

Autores

Mónica Hernández-López. Estudiante Doctorado en Ciencias, Red de Interacciones Multitróficas, Posgrado del Instituto de Ecología (INECOL). Bióloga por la Universidad del Valle (Colombia), Maestría en Ciencias por el INECOL. Actualmente, realiza su tesis de grado sobre interacciones insecto-planta y sistemática de tefrítidos, además es colaboradora de otras publicaciones en proceso. Correo de contacto: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

Vicente Hernández-Ortiz. Investigador Titular, Red de Interacciones Multitróficas del Instituto de Ecología (INECOL). Doctorado en Ciencias (UNAM). Interesado en las interacciones tróficas insecto-planta y la biodiversidad de Diptera en los ambientes tropicales. Autor de 95 artículos de investigación, capítulos de libros y libros; profesor en diversos cursos de posgrado y especializados dictados en México y el extranjero. Correo de contacto: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.

Referencias selectas

Brown JM, Cooper I (2006) Evolution of Wing Pigmentation Patterns in a Tephritid Gallmaker: Divergence and Hybridization. In: Galling Arthropods and Their Associates. Springer Japan, pp 253-263

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Greene E, Orsak LJ, Whitman DW (1987) A Tephritid Fly Mimics the Territorial Displays of Its Jumping Spider Predators. Science 236 (4799):310-312.

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Hernández-Ortiz V, Hernández-López M, y Steck GJ (2020). Morfología y taxonomía de Tephritidae: Especies de importancia económica y cuarentenaria en América. En: Montoya P, Toledo J, Hernández E (eds) Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo. SyG Editores, Ciudad de México, pp 71-116

Hill D, Abhijith APC, Burini J (2019) Do jumping spiders (Araneae: Salticidae) draw their own portraits? Peckhamia 179.1 (6):1-14
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