Claro como el cristal: los lepidópteros tienen muchas formas de ser transparentes

Las mariposas y las polillas tienen alas hermosas: el brillo brillante de una monarca naranja, las rayas vívidas de una cola de golondrina, el verde luminoso de una mariposa Luna. Pero algunas mariposas revolotean con alas aún más espectaculares: partes de su ala, o algunas veces el ala en sí, son de hecho transparentes.

Muchos organismos acuáticos, incluidas las medusas y los peces, son transparentes. Pero las alas transparentes de mariposa y polilla son tan llamativas que la mera visión de una generalmente hace que un humano se apresure hacia una cámara o al menos la señale a sus amigos. Estas enigmáticas y transparentes alas de mariposa no se han estudiado extensamente.

Doris Gomez y Marianne Elias (Centro Nacional de Investigaciones Científicas) han decidido cambiar eso. La semana pasada, con un equipo multidisciplinario de ecólogos, biólogos y físicos, publicó una gran encuesta sobre la óptica y las implicaciones ecológicas de las polillas y mariposas con alas transparentes en la revista Ecological Monographs of the Ecological Society of America. Descubrieron que la transparencia ha evolucionado más de una vez en los lepidópteros y que hay muchas formas de ser transparente.

Gómez, una ambientalista que ha estudiado los aspectos físicos y ecológicos de la iridiscencia de las alas de los colibríes y otras coloraciones de las aves, estaba intrigada por estas polillas y mariposas llamadas «alas de vidrio» cuando se encontró con Elias, un biólogo evolutivo que ha trabajado en la ecología y evolución de las mariposas tropicales Ithomiini, que tienen alas transparentes. Gómez se sorprendió al descubrir que casi nada se había escrito sobre transparencia en Lepidoptera, o cualquier otro animal terrestre.

“Este artículo es un gran avance porque todo lo que se ha sabido sobre transparencia hasta ahora ha sido sobre organismos acuáticos”, dijo Gómez. “La transparencia es tan rara en los organismos terrestres que la gente nunca se ha molestado en estudiarla en profundidad. «

Ella y su equipo analizaron 123 especies de lepidópteros de muestras de la colección del Museo Francés de Historia Natural. Encontraron especies transparentes, o «alas claras», en 31 de las 124 familias. Pero no todas las especies logran la transparencia de la misma manera. Examinaron hasta qué punto la transparencia afecta la termorregulación y proporciona protección contra los rayos ultravioleta.

Muchos insectos, incluidas las avispas, las moscas y las libélulas, tienen alas claras. Sus alas están hechas de una membrana de quitina transparente. Las alas de las mariposas y las polillas están hechas del mismo tipo de membrana transparente, pero en la mayoría de los casos, las polillas y las polillas tienen escamas opacas que oscurecen la membrana. Las escamas son responsables de sus fascinantes patrones y colores.

Gómez y su equipo descubrieron que las especies de alas claras tienen varias formas de hacer que sus alas sean transparentes. Algunas mariposas y polillas transparentes no tienen escamas en sus alas, dejando que se vea la membrana de quitina. Muchas otras especies tienen escamas, que pueden ser transparentes, erectas, estrechas o parecidas a pelos, lo que permite que la luz pase a través del ala.

Los físicos han estudiado casos de transparencia en especies o géneros individuales, con la esperanza de comprender la física de cómo adaptar los conceptos biológicos para hacer que las personas, los vehículos e incluso las estructuras sean invisibles o transparentes. Pero hasta ahora, nadie había apreciado la gran cantidad de enfoques que los lepidópteros pueden tomar para lograr la transparencia, o el hecho de que ha evolucionado varias veces en diferentes grupos.

«Este es el primer análisis comparativo de alas de mariposa transparentes», dijo Elias. “Lo que es notable es que la transparencia ha evolucionado varias veces de forma independiente. Pero la forma en que las alas se vuelven transparentes puede ser drásticamente diferente, desde escamas transparentes muy compactas, simplemente sin escamas, hasta reducir el tamaño y la densidad de las escamas. Hay muchas formas de ser transparente. No sabemos por qué existe esta diversidad.

En algunos casos, diferentes estrategias conducen al mismo nivel de transparencia, lo que hace que los investigadores se pregunten por qué existe tal diversidad. Teorizan que la transparencia puede ser beneficiosa de diferentes maneras para diferentes especies, incluso como camuflaje o para imitar avispas y abejas. La transparencia también parece ayudar a las polillas y mariposas a regular su temperatura corporal, pero no las protege de los rayos ultravioleta.

Gómez, a quien le apasiona trabajar con científicos de otras disciplinas, incluyó a físicos en el estudio para explorar las propiedades ópticas de las alas, incluido el discernimiento de lo que ven las aves, sus depredadores potenciales, cuando miran una mariposa transparente. Descubrieron que cuanta más luz puede atravesar un ala, es decir, cuanto más transparente es, menos visible es la mariposa para los depredadores. La transparencia actúa como el camuflaje definitivo.

Como las mariposas mismas, los resultados son convincentes. Sin embargo, los científicos señalan que el estudio planteó más preguntas y vías de exploración para continuar descubriendo el papel evolutivo y las implicaciones ecológicas de la transparencia.

“Las mariposas son organismos tan icónicos”, dijo Gómez. “Es maravilloso estudiarlos. Me encanta estudiar conceptos complejos, como la iridiscencia y la transparencia, porque hay mucho que explorar y es muy fácil entusiasmar a todo el mundo.