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Las moscas tienen un corazón en la cabeza

Las moscas tienen un corazón en la cabeza

Biólogos estadounidenses han descubierto cómo funciona un «corazón» en la cabeza de la mosca de la fruta. Los investigadores registraron cómo un músculo en el cerebro de la mosca activa chorros rítmicos de «sangre» de insecto, llamada hemolinfa, hacia las antenas de la mosca.

Una nueva investigación desarrollada en la Universidad de Iowa ha logrado describir con precisión un mecanismo mediante el cual la mosca de la fruta activa un «corazón» en su cabeza. La dinámica de un músculo ubicado en el cerebro de la mosca es similar a la que lleva adelante el corazón: permite bombear hemolinfa, el equivalente a la sangre en los insectos, hacia las antenas.

Según una nota de prensa, aunque ya se conocía la existencia de estos corazones secundarios en los insectos y, concretamente, la presencia de la cabeza-corazón de la mosca, nadie había explorado hasta el momento con detalle cómo funcionaba. La investigación ha sido publicada en la revista Journal of Experimental Biology.

Los pulsos rítmicos producidos por el extraño órgano son generados automáticamente por un pequeño músculo que atraviesa el centro del cerebro, de adelante hacia atrás, en la cabeza de la mosca. Un importante avance del nuevo estudio es haber logrado filmar la cabeza-corazón en acción en una mosca viva.

La «sangre» de los insectos

La hemolinfa es el líquido circulatorio que presentan ciertos invertebrados, como los artrópodos y moluscos, parecido a la sangre de los vertebrados. Su composición varía notablemente de una especie a otra: en el caso de la mosca de la fruta, este líquido es el que precisamente «bombea» el corazón ubicado en su cerebro.

Más allá de esto, el detalle más sorprendente del descubrimiento es que la contracción rítmica de la cabeza-corazón no es regulada por el cerebro de la mosca, sino por el músculo en sí mismo. En otras palabras, funciona como su propio marcapasos natural, acercándose en consecuencia al comportamiento del corazón humano.

Vale recordar que nuestro corazón también está controlado por células musculares especializadas ubicadas dentro del mismo órgano. De esta manera, el músculo localizado en nuestro pecho funciona como un metrónomo exquisitamente sincronizado: aspira sangre al relajarse y la expulsa al contraerse.

A continuación, la sangre viaja hacia cada rincón de nuestro cuerpo gracias a una compleja red de tubos, que incluye desde estructuras más grandes como las arterias hasta diminutos canales denominados capilares. En los insectos, el funcionamiento del sistema circulatorio es diferente: gracias al nuevo estudio, podemos saber más sobre sus características.

Tema relacionado: La química repelente de los insectos suena a música de terror.

Varios corazones

Tanto la mosca de la fruta como otros insectos poseen un corazón principal en el abdomen, que distribuye la hemolinfa hacia distintos sectores del cuerpo. Sin embargo, la potencia de esa bomba no es suficiente para llegar con el líquido a las extremidades. En función de esta limitación, los insectos poseen corazones secundarios o alternativos, que permiten que la hemolinfa llegue a determinadas áreas vitales, ubicadas en sectores externos. Es el caso de las antenas, encargadas de propiciar el olfato y la audición.

La cabeza-corazón identificada en el nuevo estudio es uno de esos corazones complementarios, que justamente está destinado a transportar la hemolinfa hasta las antenas. Además, los biólogos descubrieron que el sorprendente órgano posee una membrana elástica en forma de ampolla, que cumple una tarea de gran importancia.

Si el músculo ubicado en la cabeza se contrae, la membrana se estira y abre válvulas que «succionan» la hemolinfa presente en ese ambiente, ubicándola en una cámara de 50 micrómetros de ancho. Cuando la cabeza-corazón se relaja, las válvulas se cierran y la hemolinfa «resguardada» en la cámara es empujada a través de tubos directamente conectados a las antenas, llegando a las mismas por la acción del mecanismo elástico.

Esta compleja maquinaria también cumple un papel vital a nivel cerebral: con cada ciclo de contracción y relajación, el corazón interno ubicado en la cabeza de la mosca de la fruta genera impulsos rítmicos en su cerebro. Los mismos servirían para eliminar productos de desecho y así mantener limpio el cerebro del insecto.

Referencia

Myogenic contraction of a somatic muscle powers rhythmic flow of hemolymph through Drosophila antennae and generates brain pulsations. Alan R. Kay, Daniel F. Eberl and Jing W. Wang. Journal of Experimental Biology (2021).DOI:https://doi.org/10.1242/jeb.242699

Video: Alan R. Kay / YouTube.

Foto: Mohamed Nuzrath en Pixabay.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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