Etiqueta, eres un insecto / entomología

Si ves una mariposa que se posa en una ramita, un escarabajo que rueda alrededor del tronco de un árbol o una hormiga que avanza por el suelo, tal vez te preguntes qué está haciendo cuando no estás mirando. ¿De dónde vino y hacia dónde se dirige??

Los científicos hacen todo tipo de cosas para abrirse camino en la comprensión de la vida cotidiana de individuos y grupos en los reinos animales, a menudo tratando de ir a gran distancia. Aseguran collares GPS a los elefantes, sujetan acelerómetros a las jaleas lunares y visten aves con transmisores satelitales o bandas codificadas por colores. Estos datos pueden ser una ventana al rango de una especie, la dieta y el comportamiento que iluminan, por ejemplo, si los gatos salvajes en Australia diezman la vida silvestre local o el grado en que el hielo derretido está matando a los osos polares..

Entre estos animales, los insectos no son los colaboradores científicos más dispuestos. Pequeños y de corta duración, no están realmente diseñados para llevar herramientas de seguimiento que podríamos usar (asumiendo que, es decir, podemos encontrarlos). Para los entomólogos, ingenieros y otros científicos, vale la pena tener una vista de insecto. Etiquetar y rastrear insectos ofrece información sobre todo, desde migraciones en masa hasta el comportamiento de las colonias y sus apetitos destructivos para los árboles y los cultivos. Aquí hay tres ejemplos de cómo los investigadores han intentado engancharse con insectos y lo que aprendieron en el camino..

Mariposas monarca

Las mariposas monarcas no soportan el frío. Cuando el verano se convierte en otoño, las mariposas salen a la carretera. En los Estados Unidos y Canadá, los que se encuentran al oeste de las Montañas Rocosas vuelan a California para posarse en los bosques costeros. Al este de las montañas, se dirigen a México. Algunos de estos insectos revolotean más de 3,000 millas, y regresan a los refugios de sus antepasados. Cada año, más de mil millones de monarcas descienden a los bosques montanos de México. En las reservas de El Rosario y Sierra Chincua, en Michoacán, cubren las ramas de Abies religiosa, O abetos sagrados, como la pelusa naranja y negra..

Para mapear las rutas de las mariposas y determinar cuántos llegan a la línea de meta, los naturalistas a menudo las etiquetan poco después de que salen de sus crisálidos. El Parque Provincial Rondeau, en el suroeste de Ontario, Canadá, organiza un festival anual de marcado. Innumerables monarcas ponen huevos allí cada verano, en plantas de algodoncillo cerca de la orilla del lago Erie. Cada otoño, los naturalistas y los voluntarios hacen todo lo posible por interceptar a cerca de 1.000 de ellos, presionan una etiqueta en cada uno y lo envían en su camino..

El marcado se produce en las dunas de arena, pantanos y jardines dispersos, donde las mariposas aterrizan en la hierba rosada de Joe-Pye o la espesa estrella ardiente. "Dado que [las monarcas] no viajan juntas en bandadas, como hacen las aves, la migración es más como un flujo constante a través de nuestro parque en el lapso de dos o tres meses", dice Caitlin Sparks, una intérprete principal allí. Es posible que no alcancen las densidades que alcanzan en México, pero, Sparks dice, "se acomodan en grupos por la noche en las ramas de los árboles, lo cual es una visión mágica".

El parque participa en un programa encabezado por Monarch Watch, un proyecto de la Universidad de Kansas. Las etiquetas del programa son diminutas, aproximadamente el diámetro de la goma de borrar en un lápiz, y livianas. Cuando las monarcas están nectareando flores, los voluntarios las cubren con redes de malla cónicas. Los insectos vuelan por instinto hacia la punta. Monarch Watch recomienda que el etiquetador humano use cautelosamente el pulgar y el índice para presionar una etiqueta en la celda discal con forma de manopla del ala de las mariposas. Esto está cerca del centro de gravedad del insecto, por lo que no los arroja. Cada etiqueta está marcada con una dirección de correo electrónico, un número de teléfono y un código único de tres letras y tres números. Los etiquetadores usan una hoja de cálculo para registrar las mariposas que encuentran. La esperanza es que alguien más use este código para identificar la mariposa al otro lado del viaje..

Le tomó años llegar a la simplicidad y ubicación de la etiqueta. Al principio, Monarch Watch emuló una estrategia de la década de 1970, en la que los investigadores eliminaron las escamas de las alas para hacer un espacio para que las etiquetas rectangulares se adhieran. Cuando Chip Taylor, el director del programa y profesor emérito de ecología en la Universidad de Kansas, intentó este enfoque en 1992, descubrió que las monarcas estaban siendo destrozadas. "Se rompieron demasiadas alas en el proceso de frotar las escamas, y luego tus mariposas están muertas, ¿verdad?" Luego, probó una pequeña etiqueta en la parte inferior de la ala trasera. Esos vinieron con pequeñas botellas de adhesivo, pero los voluntarios no pudieron averiguar exactamente cuánto usar. (Hubo informes de mariposas pegadas a la hierba, la acera o los dedos.) El equipo se decidió por el enfoque actual en 1997..

Monarch Watch colabora con expertos locales en México, pero los datos que adquieren juntos no muestran una imagen completa. El objetivo es que los granjeros locales recojan las etiquetas de las mariposas que se mueven a través de las montañas y las guarden hasta que los equipos de Monarch Watch lleguen a recogerlas. (Monarch Watch paga una tarifa de $ 5 a los buscadores por cada etiqueta recuperada). La proporción de etiquetas recuperadas con respecto a las colocadas es aún baja. De los 1.4 millones que se han adherido a las monarcas en las últimas dos décadas, el equipo solo tiene datos de aproximadamente 14,000.

Pero el trabajo continúa. "Queremos aprender algo sobre la migración, todo el flujo y cómo varía de un año a otro", dice Taylor. El monitoreo de esta dinámica podría ayudar a los investigadores a comprender dónde están incubando las mariposas e informar los esfuerzos de conservación en esos hábitats, que se están desvaneciendo en todo el Medio Oeste de los Estados Unidos. También podría dilucidar la relación entre el clima y la migración. Este año, que ha visto una oleada de clima cálido en el medio oeste, Taylor dice, "la migración está muy atrasada".

Barrenadores de ceniza esmeralda

Estos escarabajos iridiscentes, nativos de Asia y también conocidos como Agrilus planipennis, fueron detectados por primera vez en Estados Unidos en 2002, cuando aparecieron en Michigan. Los investigadores sospechan que habían estado dando vueltas por un tiempo antes de que alguien se diera cuenta, pero cuando lo hicimos, las cosas empezaron a deteriorarse rápidamente. A los escarabajos les gustan 16 especies de fresnos y se los ha culpado de destruir a millones de ellos en 30 estados. Los signos de una infestación incluyen extremidades denudadas, ramificaciones inusuales del tronco y divisiones profundas en la corteza. Los investigadores saben que, a principios del verano, los escarabajos se abren camino por los agujeros que se parecen a los ojos de gato..

Lo que hacen a continuación es lo que Deborah McCullough quería averiguar. McCullough, entomólogo forestal de la Facultad de Recursos Naturales de la Universidad Estatal de Michigan, McCullough crió una gran cantidad de estos escarabajos y los marcó con pequeños restos de pintura no tóxica. (Un enfoque relacionado, que ganó algo de fuerza en la década de 1960, involucró marcar millones de plagas de cultivos notorios con rastros de polvo fluorescente).

El trabajo de McCullough tuvo un gran problema. "Una vez que los lanzamos, nunca los volvimos a ver", dice ella. "Esos escarabajos son realmente buenos voladores y no hay buenos atrayentes ni métodos para atraparlos". ¿El resultado? “Mucho tiempo y esfuerzo, sin datos”. McCullough sabe de otro proyecto que intentó un enfoque similar con pequeños cables de transmisor. Esa también se estancó, dice ella, sin llegar nunca a lo salvaje. "Los escarabajos son demasiado pequeños para llevar algo", dice McCullough, "incluso si es solo un pedazo de alambre".

Hay mucho más que aprender sobre dónde van los escarabajos, cuándo y por qué. Hasta ahora, al menos, el seguimiento no parece ser la respuesta. En un esfuerzo por acorralar a los escarabajos, al menos, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos hace hincapié en limitar el movimiento de la leña, ya que a menudo infestan los paquetes. La agencia recomienda comprar leña local y quemar toda la pila..

Termitas

Kirstin Petersen, ahora ingeniero en la Universidad de Cornell, trabaja en el campo de la inteligencia colectiva encarnada. La idea es que los actores, en su caso, los pequeños robots, pueden realizar tareas de manera realmente eficiente como grupo cuando colaboran y responden a la información sensorial. En el mundo de los insectos, hay una especie que ya tiene todo esto caído. Así que, hace unos años, pensó que sería mejor echar un vistazo más de cerca a las termitas.

Petersen ya había profundizado en la literatura existente sobre el comportamiento de las termitas, pero no había visto una colonia en acción, de cerca. Entonces, cuando ella era una estudiante graduada, ella y sus colaboradores rastrearon a un entomólogo hasta Namibia, donde se quedaron boquiabiertos ante los imponentes montículos seussianos que construyen las colonias de termitas, y luego tuvieron que decidir cuál era la mejor manera de descubrir qué estaba pasando dentro..

El equipo colocó algunas trampas y luego reubicó a los insectos en una placa de Petri. En el laboratorio, las termitas eran fáciles de ver, pero marcarlas era un problema. Y las termitas, que están acostumbradas a estar ocupadas, parecían estar letárgicas, algo que el tiempo necesario para marcarlas empeoró aún más. "Su comportamiento se deteriora cuanto más tiempo están lejos del montículo", dice Petersen.

Así que al equipo se le ocurrió una manera de rastrear las termitas usando marcas que ya tienen. Con el software semiautomático, se enfocaron en el punto más brillante en el abdomen de un insecto y luego lo usaron para seguir el comportamiento del individuo. Instalaron una cámara superior y midieron el movimiento de cada termita de un cuadro a otro (con la verificación posterior realizada por humanos). Este enfoque recortó el tiempo de práctica. Marcarlos manualmente hubiera tomado semanas, dice Petersen. El software lo resolvió en horas. Además, "no estaríamos tratando con termitas cansadas", añade..

Petersen vio que hay mucha variedad en la forma en que las termitas específicas vivían en sus días. "Algunos eran exploradores y otros estaban en el hogar, cuidando el mantenimiento", dice ella. Ese tipo de variación también se puede diseñar en colonias de robots. Digamos que los robots están construyendo un edificio. Tal vez se beneficiarían de tener un poco de latitud para hacer lo suyo y ejecutar diferentes tareas de diferentes maneras. "En lugar de pedirles que construyan de acuerdo con un plan, podemos hacerlo como las termitas", dice Petersen, al darles parámetros amplios, como especificar que una cocina debería estar cerca de un baño, por ejemplo, o que las escaleras pertenecen. cerca de un ascensor.

Con sus colaboradores en Cornell, Petersen ahora mira hacia el cielo y está desarrollando un método para etiquetar las abejas con sensores térmicos para mapear sus tácticas de forrajeo. "Los ingenieros tienen mucho que aprender de los biólogos del comportamiento", dice ella. "Y lo que aprenden de la naturaleza".