Un reciente estudio realizado por investigadores del MIT y Georgia Tech ha revelado que los patrones de vuelo de los mosquitos se ven influenciados por diversos estímulos sensoriales en su entorno. Este avance podría abrir la puerta a estrategias más efectivas para el control de estos insectos y el desarrollo de trampas más eficientes.
Los científicos han creado el primer modelo tridimensional que describe cómo los mosquitos ajustan sus trayectorias de vuelo en respuesta a señales visuales y químicas, como la silueta de un ser humano o el dióxido de carbono que exhalan. El modelo, publicado en la revista Science Advances, identifica tres patrones de vuelo distintos que los mosquitos exhiben según estos estímulos.
Patrones de vuelo reveladores
Cuando los mosquitos pueden ver un posible objetivo, adoptan un enfoque llamado “fly-by”, donde se lanzan rápidamente hacia él y retroceden si no detectan otros indicios que confirmen la presencia de un hospedador. En situaciones donde sólo pueden percibir un olor, como el dióxido de carbono, realizan “dobles tomas”, disminuyendo la velocidad y moviéndose en zigzag cerca del origen del olor.
Curiosamente, cuando reciben tanto señales visuales como químicas, como al observar una silueta mientras huelen dióxido de carbono, cambian a un patrón denominado “orbitando”, donde vuelan alrededor del objetivo a una velocidad constante mientras se preparan para aterrizar, similar a cómo lo haría un tiburón con su presa.
Implicaciones para el control de plagas
El nuevo modelo tiene el potencial de predecir cómo volarán los mosquitos ante otros estímulos, como calor, humedad y ciertos olores. Estas predicciones son cruciales para diseñar trampas más efectivas y estrategias de control. Jörn Dunkel, profesor de matemáticas en el MIT y autor del estudio, señala: “Nuestro trabajo sugiere que las trampas para mosquitos necesitan atraerlos con señuelos multisensoriales específicamente calibrados para mantenerlos interesados el tiempo suficiente para ser capturados”.
El equipo investigador incluye a Chenyi Fei, postdoctorado en el Departamento de Matemáticas del MIT; Alexander Cohen, estudiante reciente del programa doctoral en ingeniería química del MIT; así como colaboradores de Georgia Tech y la Universidad de California en Riverside.
Un problema global
Los mosquitos son considerados uno de los animales más peligrosos del planeta debido a su impacto en la salud humana. Se estima que transmiten enfermedades como malaria y dengue, causando más de 770,000 muertes anuales. De las 3,500 especies conocidas, alrededor de 100 se han adaptado para atacar específicamente a humanos.
A través de experimentos realizados en túneles de viento y otras instalaciones científicas, se ha investigado cómo ciertos estímulos atraen a estos insectos. Sin embargo, hasta ahora no se había explorado cuantitativamente cómo vuelan mientras buscan un hospedador. “La gran pregunta era: ¿Cómo encuentran los mosquitos un objetivo humano?”, comenta Fei.
Metodología innovadora
Para llevar a cabo este estudio innovador, Hu y su equipo trabajaron con entre 50 y 100 ejemplares del mosquito Aedes aegypti. Los insectos volaron dentro de una habitación rectangular blanca mientras cámaras registraban sus trayectorias tridimensionales. Se colocaron objetos representativos para simular diferentes tipos de señales visuales o químicas.
A través de 20 experimentos, se generaron más de 53 millones de puntos de datos sobre las trayectorias aéreas de los mosquitos. Dunkel utilizó esta información para desarrollar un modelo predictivo sobre su comportamiento durante el vuelo.
Hacia trampas más inteligentes
El resultado final fue un modelo simplificado capaz de predecir cómo vuela un mosquito dependiendo del tipo y número de señales presentes. Según Dunkel: “Las trayectorias no son simplemente aditivas; cuando ambos tipos de señales están presentes, los mosquitos siguen una ruta distinta”. Esto implica que las trampas deben ser diseñadas considerando estas complejas interacciones entre señales sensoriales.
Cohen añade: “Existen otros estímulos que emiten los humanos como olores o calor que también podrían influir”. Con este nuevo modelo disponible, los investigadores han creado una aplicación interactiva que permite experimentar con diferentes objetos y parámetros relacionados con las señales sensoriales que afectan el comportamiento mosquito.
Este trabajo ha sido apoyado por diversas instituciones incluyendo la National Science Foundation y Schmidt Sciences LLC.
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