¿Por qué las moscas vuelan en círculos cuando el aire está en calma? ¿Y por qué es importante?
En un artículo publicado en línea el 26 de julio de 2024 por la revista científica Biología actualEl profesor adjunto de la Universidad de Nevada, Reno, Floris van Breugel, y el investigador postdoctoral S. David Stupski responden a esta pregunta que hasta ahora no tiene respuesta. Y esa respuesta podría ser la clave para la seguridad pública, en concreto, cómo entrenar mejor a los sistemas robóticos para que rastreen las fugas de sustancias químicas.
«Actualmente no tenemos sistemas robóticos para rastrear olores o columnas químicas», dijo van Breugel. «No sabemos cómo encontrar de manera eficiente la fuente de una sustancia química transportada por el viento. Pero los insectos son notablemente buenos para rastrear columnas químicas, y si realmente entendiéramos cómo lo hacen, tal vez podríamos entrenar drones económicos para que utilicen un proceso similar para encontrar la fuente de sustancias químicas y fugas químicas».
Un desafío fundamental para entender cómo los insectos rastrean las columnas químicas (básicamente, ¿cómo encuentra la mosca el plátano en tu cocina?) es que el viento y los olores no se pueden manipular independientemente.
Para abordar este desafío, van Breugel y Stupski utilizaron un nuevo método que permite controlar de forma remota las neuronas (en concreto, las neuronas del «olfato») de las antenas de las moscas de la fruta voladoras introduciendo genéticamente proteínas sensibles a la luz, un método denominado optogenética. Estos experimentos, parte de un proyecto de 450.000 dólares financiado a través de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea, permitieron proporcionar a las moscas experiencias olfativas virtuales idénticas en diferentes condiciones de viento.
Lo que van Breugel y Stupski querían saber: ¿cómo encuentran las moscas un olor cuando no hay viento que lo transporte? Después de todo, es probable que se trate de la experiencia eólica de una mosca que busca un plátano en la cocina. La respuesta está en el artículo de Current Biology, «Wind Gates Olfaction Driven Search States in Free Flight». La versión impresa aparecerá en el número del 9 de septiembre.
Según van Breugel, las moscas utilizan señales ambientales para detectar y responder a las corrientes de aire y la dirección del viento para encontrar sus fuentes de alimento. En presencia del viento, esas señales desencadenan un comportamiento automático de «lanzamiento y oleada», en el que la mosca se lanza hacia el viento después de encontrar una columna química (que indica alimento) y luego se lanza (se mueve de un lado a otro) cuando pierde el olor. Los científicos han comprendido desde hace mucho tiempo el comportamiento de lanzamiento y oleada, pero, según van Breugel, se desconocía fundamentalmente cómo los insectos buscaban un olor en el aire en calma.
A través de su trabajo, van Breugel y Stupski descubrieron otro comportamiento automático, el de hundirse y girar, que implica bajar la altitud y realizar giros rápidos y repetitivos en una dirección constante. Las moscas realizan este movimiento innato de manera constante y repetitiva, incluso más que el comportamiento de lanzar y agitar.
Según van Breugel, el aspecto más interesante de este descubrimiento es que demuestra que las moscas voladoras son claramente capaces de evaluar las condiciones del viento (su presencia y dirección) antes de implementar una estrategia que funcione bien en esas condiciones. El hecho de que puedan hacer esto es realmente bastante sorprendente: ¿se puede saber si hay una brisa suave si se saca la cabeza por la ventanilla de un coche en movimiento? Las moscas no solo reaccionan a un olor con la misma respuesta preprogramada cada vez, como un simple robot, sino que responden de manera apropiada al contexto. Este conocimiento podría potencialmente aplicarse para entrenar algoritmos más sofisticados para drones detectores de olores con el fin de encontrar el origen de fugas químicas.
Así que, la próxima vez que intentes matar una mosca en tu casa, piensa que las moscas podrían ser un poco más conscientes de su entorno natural que tú. Y tal vez bastaría con abrir una ventana para dejarlas salir.
