La mayoría de las especies de insectos son incapaces de tolerar temperaturas bajas. Existen evidencias de que su susceptibilidad al frío está relacionada con la incapacidad de mantener un equilibrio interno estable de iones de sal y agua en el organismo cuando la temperatura en su entorno se acerca a los 0ºC. Este hecho tiene un gran potencial para desarrollar nuevas vias de control de insectos plaga.

A diferencia de otros animales, los insectos tienen una temperatura corporal idéntica a la del aire que está a su alrededor. Si el ambiente está a 0ºC, el interior del insecto también lo estará.

Muchos insectos han evolucionado para ser tolerantes a grandes oscilaciones de temperatura pero otros mueren después de exposiciones cortas al frío. Según un estudio publicado por la York University de Canadá, este hecho sucedería porque los insectos pierden con el frio su habilidad de mantener un equilibrio interno correcto de sal y agua.

Al igual que los humanos, los insectos intentan mantener el nivel de potasio en el exterior de sus células bajo, ya que un nivel alto de este componente puede interrumpir las señales nerviosas y la capacidad de los músculos para contraerse. 

Imagen: Pest and Diseases Image Library, Bugwood.org

En un ambiente frío, el sodio y el agua se desplazan desde la hemolinfa (líquido circulatorio similar a la sangre de los vertebrados) del insecto hacia su tracto digestivo y se produce una acumulación de potasio en la hemolinfa. Si con el frío el nivel de potasio sube lo suficiente, puede producir daños irreparables en los tejidos y la muerte del insecto.

Los investigadores plantearon la hipótesis de que la capacidad de los insectos para mantener el equilibrio de agua y sal en el frio está relacionada con los túbulos de Malpighi, órganos de los insectos con una función fisiológica similar a la de los riñones en los mamíferos, que ayudan a regular el equilibrio de agua y sal en la sangre según necesidad.

El estudió analizó los efectos de la exposición al frío sobre el equilibrio de sal y agua en cinco especies de mosca de la fruta, recogidas de diferentes lugares de todo el mundo. Las especies de moscas de latitudes altas, donde los inviernos son más frios, mantuvieron mucho mejor el balance de agua y sal a bajas temperaturas. La capacidad de sobrevivir en el frío parece estar asociada específicamente con los túbulos de Malpighi.

Los autores del estudio esperan que estos resultados puedan contribuir a desarrollar nuevas maneras de controlar insectos plaga. Los túbulos de Malpighi están regulados por hormonas que sólo se hallan en los insectos, por lo que hay un gran potencial para nuevas vias de control de insectos plaga o transmisores de enfermedades, alterando de manera precisa y segura su habilidad para regular el equilibrio de agua y sal en su organismo en situaciones de estrés térmico.

De esta manera, sería posible encontrar formas nuevas y seguras de controlar la supervivencia de estas especies durante el invierno en climas templados y polares.

Fuente: York University

Articulo original: Heath A. MacMillan y otros: The capacity to maintain ion and water homeostasis underlies interspecific variation in Drosophila cold tolerance,  Nature. Scientific Reports