¿Cómo hacen las larvas de la mosca soldado negra para comer tanto y tan rápido, a pesar de su diminuto tamaño? Científicos del Instituto Tecnológico de Georgia han estudiado este comportamiento de «alimentación colectiva» y han descubierto que una estrategia para maximizar la tasa de alimentación de las larvas consiste en formar «fuentes» de gusanos. Los científicos describieron los resultados en un artículo publicado recientemente en la revista Journal of the Royal Society Interface, junto con un divertido vídeo en el que se ve a un enjambre de larvas consumiendo una pizza entera en sólo dos horas.
«Es la primera vez, que yo sepa, que realmente intentamos cuantificar cuánto son capaces de comer, y cómo son capaces de hacerlo», dijo la estudiante de posgrado y coautora Olga Shishkov, que mostró la investigación el sábado en la reunión de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Washington, DC. No es la primera vez que se divierte demostrando el abundante apetito de los gusanos de forma creativa: el año pasado, grabó a los bichos devorando un donut en forma de corazón para el Día de San Valentín.
El asesor de Shishkov es David Hu, que dirige un laboratorio de biolocomoción en el Instituto de Tecnología de Georgia que estudia cómo se mueven diversas criaturas. Quizá sea más conocido por su trabajo con las hormigas de fuego, pero su laboratorio también estudia las lenguas de gato, las zancudas acuáticas, las serpientes, varios insectos trepadores, los mosquitos y, por supuesto, las larvas de la mosca soldado negra.
Shishkov se sintió atraída por el estudio de la dinámica colectiva de las criaturas debido a su formación en mecánica de fluidos. «Me interesaba ver si podía aplicar las técnicas de mecánica de fluidos que conozco para estudiar cómo se mueven los animales», dijo, con la esperanza de aplicar algún día los principios que descubra a la robótica.
El laboratorio obtuvo sus larvas de mosca soldado negro de una empresa llamada Grubbly Farms en Atlanta que las cría como fuente sostenible de alimento para pollos y peces. Las larvas se alimentan de residuos de alimentos, especialmente de frutas y verduras, y son capaces de devorar el doble de su peso corporal cada día. Dado que el ser humano produce 1.400 millones de toneladas de residuos alimentarios al año, estas larvas son una posible solución para tratarlos. Los gusanos se alimentan de los residuos de alimentos de los consumidores y, a su vez, alimentan a los pollos y a los peces. Un montón de larvas es pequeño y está densamente empaquetado, lo que dificulta su estudio. Para los experimentos de alimentación, las larvas se colocaron en un acuario de 10 galones con cámaras colocadas en la parte superior e inferior para capturar el frenesí de alimentación en acción. A continuación, Shishkov y sus colaboradores utilizaron una técnica denominada velocimetría de imágenes de partículas para seguir el flujo de los bichos y hacerse una idea de lo que realmente ocurría en el interior de la horda hambrienta.
Descubrieron que la superficie de cualquier elemento alimenticio ofrecido, como una pizza, limita el número de larvas que pueden alimentarse al mismo tiempo. Las larvas también hacen pausas frecuentes en su frenesí alimenticio y, sin embargo, impiden que sus compañeras se acerquen a su comida. Los otros bichos hambrientos sortean este comportamiento generando un comportamiento similar al de una fuente: «las nuevas larvas se arrastran desde el fondo y son ‘bombeadas’ desde la parte superior», escriben los autores. Shishkov et al. desarrollaron entonces un modelo matemático para predecir la tasa de alimentación.
Hay otra consecuencia práctica de esta investigación. Las larvas de mosca negra se crían en cubos gigantes, lo que puede ser un problema dado su alto metabolismo. Pueden sobrecalentarse fácilmente mientras se alimentan. En la naturaleza, pueden arrastrarse, pero su movimiento es mucho más limitado en los contenedores, y una colonia entera puede sobrecalentarse fácilmente y morir. Por eso, los criadores de larvas climatizan todo el almacén en el que se crían las criaturas. Esto es costoso e ineficaz, por lo que Shishkov et al. también han inventado un lecho de aireación -pendiente de patente- que sopla aire frío a través de la masa de alimentación de las larvas. Esto evita que se calienten en exceso y garantiza que los agricultores sigan obteniendo altos rendimientos.
DOI: Journal of the Royal Society Interface, 2019. 10.1098/rsif.2018.0735 (Sobre DOIs).