Los escarabajos inventaron la guerra química

Podemos encontrar escarabajos en todos los continentes excepto la Antártida, y son claves para el mantenimiento de los ecosistemas. El orden donde se les incluye, coleóptera, es a día de hoy el que contiene un mayor número de especies descritas. Conocemos aproximadamente 400 000 escarabajos diferentes, lo que significa que cerca de un 25% de todas las especies jamás descritas (incluyendo plantas, hongos y todos los tipos de vida microbiana) pertenecen a este orden. A pesar de esta increíble diversidad, sus habilidades de desplazamiento y el haber conseguido conquistar prácticamente cualquier tipo de terreno desde que aparecieron hace unos 295 millones de años, actualmente un gran número especies que han visto reducidos sus números de manera alarmante debido a las actividades humanas.

Leyendo el título y el final del párrafo anterior, el lector podría atar cabos y pensar que los escarabajos están planeando un contraataque para acabar con la humanidad. Si bien es cierto que varias especies como diabrotica virgifera, también conocido como «el insecto de los mil millones de dólares»,pueden causar pérdidas millonarias a grandes extensiones de cultivo, este proceso forma parte del ciclo de vida habitual del escarabajo, que se ve acelerado por la gran cantidad de alimento disponible. Por tanto, día de hoy no tenemos constancia de que los escarabajos estén diseñando un plan específicamente para acabar con nosotros.

La mejor defensa es una buena defensa.

Existiendo tantos tipos de escarabajos y en tanta cantidad, es normal que los depredadores se fijen en ellos como una fuente de alimento. Y aunque muchos han desarrollado glándulas que producen un mal sabor o toxinas de diferentes tipos, otros han optado por unas de las estrategias de defensa más sorprendentes del reino animal. Hablamos sobre los escarabajos bombardero.

Los escarabajos bombardero se encuentran englobados en el género Brachinus dentro de la familia Carabidae, una de las mayores del orden coleóptera. Estos insectos destacan sobre el resto ya que han llevado su mecanismo de defensa al extremo; cuando son devorados por algún animal incauto que ve en ellos una presa fácil, expulsan por su trasero una mezcla química cáustica a más de 100 grados que causa quemaduras y, por supuesto, un muy mal sabor de boca. Los análisis del revelan que el compuesto que expulsa este escarabajo por la zona posterior del abdomen es benzoquinona, una sustancia capaz de causar enrojecimiento, erupciones en la piel e incluso provocar necrosis tisular localizada. Además, este químico es especialmente irritante para los ojos y el sistema respiratorio y recordemos que lo expulsan a una temperatura muy elevada, potenciando el daño que provoca al -seguramente arrepentido- depredador.

Una reacción explosiva

Estos escarabajos poseen una cámara al final de su abdomen donde hacen reaccionar hidroquinona y peróxido de hidrógeno. Sin embargo, si intentamos esta reacción en casa, probablemente quedemos algo decepcionados porque no observaremos esas explosiones. Podemos conseguir hidroquinona de tiendas especializadas en fotografía, ya que se utilizaba para el revelado debido a sus propiedades oxidantes, y el peróxido de hidrógeno no es más que agua oxigenada, como la que podemos encontrar en cualquier farmacia; pero si los juntamos observaremos como la hidroquinona se transformará lentamente en benzoquinona. Para arrojarlo a esa temperatura y con esa fuerza, el escarabajo bombardero utiliza dos enzimas que catalizan la reacción para que ocurra mucho más rápido: catalasa y peroxidasa.

Gracias a las grabaciones que realizaron entomólogos mediante técnicas de rayos X de sincrotrón de alta velocidad, pudieron observar cómo se produce esta reacción dentro de uno de los escarabajos y el mecanismo es sencillo a la par que bello. Los reactivos se encuentran separados en dos cavidades que contienen un sistema que utiliza una membrana flexible y válvulas que se abren y se cierran a voluntad del insecto. Cuando se produce una amenaza, el escarabajo libera los reactivos a una tercera cavidad, una cámara de combustióndonde se encuentran los catalizadores. Una vez tenemos todos los componentes necesarios, la presión y la temperatura aumenta en la cámara, cierra las válvulas para evitar que el líquido llegue a las cavidades con el resto de reactivos y solo deja una obertura para liberar esta presión: El trasero. La reacción ocurre a una gran velocidad y puede repetirse hasta que se agoten las reservas de hidroquinona y agua oxigenada, mientras tanto, el escarabajo no tiene más que apuntar con su trasero y, como si de un cañón se tratase, disparar estos chorros químicos contra el objetivo.

Al final es lo de siempre, un evento que puede resultar anecdótico como “he encontrado unos escarabajos que expulsan un líquido extraño” se vuelve mucho más interesante cuando observamos la ciencia que hay detrás de él. En este caso, las reacciones químicas y la anatomía de este insecto nos han enseñado cómo crear un cañón biológico que expulsa vapor y sustancias irritantes para ahuyentar a las amenazas. Por tanto, cuando alguien os diga que “existe mucha química” entre vosotros, contestadle que el escarabajo bombardero tiene todavía más en su trasero.

QUE NO TE LA CUELEN

• Toda esta química se traduce en una mayor tasa de supervivencia ante depredadores. En un estudio, los científicos dieron de comer a dos especies de sapos escarabajos bombarderos asiáticos adultos (Pheropsophus jessoensis). Los sapos devoraban rápidamente a los escarabajos, pero el 43% los vomitaba entre 12 y 107 minutos después. Una vez vomitados, estos escarabajos sobrevivían sin ningún problema.
• Los escarabajos bombarderos no son los únicos que producen estos compuestos, pero son los que los utilizan de la forma más espectacular.

REFERENCIAS (MLA)

• Sánchez-Bayo, Francisco, and Kris A.G. Wyckhuys. “Worldwide Decline Of The Entomofauna: A Review Of Its Drivers”. Biological Conservation, vol 232, 2019, pp. 8-27. Elsevier BV, https://doi.org/10.1016/j.biocon.2019.01.020.
• McIntosh, Andy, and Joseph Lawrence. “The Extraordinary Design Of The Bombardier Beetle - A Classic Example Of Biomimetics”. The Proceedings Of The International Conference On Creationism, vol 8, no. 1, 2018, pp. 268-276. Centennial Library, https://doi.org/10.15385/jpicc.2018.8.1.27.