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Aug 29, 2023

Un nuevo estudio revela la temperatura

16 de agosto de 2023 Este artículo ha sido revisado de acuerdo con las políticas y el proceso editorial de Science X. Los editores han resaltado los siguientes atributos al tiempo que garantizan la credibilidad del contenido:

16 de agosto de 2023

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por el Colegio San Olaf

La temperatura ambiente puede afectar las señales de comunicación acústica producidas por señalizadores ectotérmicos. Por ejemplo, las características temporales de las señales acústicas pueden ocurrir a un ritmo mayor a temperaturas más altas. Si el reconocimiento de especies se basa en la evaluación de estas características temporales, los cambios relacionados con la temperatura en las características de la señal pueden comprometer la capacidad de un receptor para reconocer al emisor.

El acoplamiento de temperatura (las preferencias de señal cambian en paralelo con las características de la señal que cambian con la temperatura ambiente) podría ser una solución para mantener una comunicación efectiva entre los señalizadores y los receptores previstos. Una opinión de larga data es que este acoplamiento de temperatura ocurre dentro de la misma especie, lo que puede permitir el acoplamiento genético y el potencial de una base genética compartida subyacente a la producción de señales en los señalizadores y la percepción de señales en los receptores previstos.

Ahora, los investigadores informaron en un informe del 16 de agosto en Proceedings of the Royal Society B que el acoplamiento de temperatura también puede ocurrir en receptores de escuchas involuntarias de especies dispares relacionadas, lo que sugiere que el acoplamiento de temperatura puede ocurrir en ausencia de acoplamiento genético.

Los grillos de campo machos cantan frotando sus alas para producir canciones que se utilizan para atraer a sus compañeras. Estos cantos de llamada también atraen la atención de la hembra grávida Ormia ochracea en busca de grillos anfitriones para el desarrollo de sus crías larvarias. Como los grillos son ectotermos y toman la temperatura del entorno circundante, los cambios en la temperatura ambiente pueden alterar el patrón temporal de los pulsos de sonido en los chirridos de los grillos.

En 1897, los científicos ya eran conscientes de esta relación, lo que permitió al famoso físico e inventor estadounidense Amos Dolbear derivar una ecuación (Ley de Dolbear), utilizando el grillo como termómetro para medir la temperatura ambiente basándose en la sincronización de los pulsos de sonido en el grillo. chirridos.

Si los cantos de los grillos cambian con la temperatura ambiente, ¿puede la mosca parasitoide acústica Ormia ochracea mantener su capacidad para reconocer grillos huéspedes adecuados? Un estudio codirigido por Kari Jirik y Jimena Domínguez, ambos miembros del Lee Lab of Neural Systems and Behavior en St. Olaf College, ha descubierto que Ormia ochracea exhibe preferencias de patrones temporales de canto que cambian con la temperatura ambiente de una manera paralela a cómo La temperatura ambiente afecta las características temporales de las canciones de los grillos. Este estudio es el primero en describir en detalle el acoplamiento de temperatura entre las características de la canción de un comunicador y las preferencias de canción de un receptor que escucha involuntariamente.

"Dado que la frecuencia del pulso de las canciones de los grillos cambia cuando cambia la temperatura ambiente, descubrimos que las preferencias de frecuencia del pulso de Ormia ochracea también cambiaban con la temperatura ambiente", dice Domínguez.

Junto con otros miembros del Lee Lab, el equipo de investigación describió las preferencias de frecuencia del pulso de las canciones del grillo en Ormia ochracea mediante el uso de un sistema de cinta de correr esférica de alta velocidad para registrar las respuestas fonotácticas al caminar a las canciones que variaban en la frecuencia del pulso bajo diferentes temperaturas ambientales.

A una temperatura ambiente de 21 C, las moscas caminaban de manera óptima al ritmo de las canciones de cricket con una frecuencia de pulso de 50 pulsaciones por segundo, y caminaban menos al ritmo de las canciones de cricket con una frecuencia de pulso más alta o más baja. Este pico de su función de preferencia de frecuencia del pulso cambió a una frecuencia de pulso más alta (70 pulsos por segundo) a 30 C. Además del cambio en el pico de la función de preferencia de frecuencia del pulso, el equipo también encontró que las moscas se volvieron menos selectivas y respondieron más fácilmente a una gama más amplia de frecuencias de pulso.

"Nuestros resultados son interesantes porque introducen una nueva posibilidad de que las moscas que escuchan a escondidas puedan reconocer las canciones de sus grillos anfitriones en un amplio rango de temperaturas, lo que permite a las hembras grávidas encontrar grillos anfitriones incluso cuando la temperatura fluctúa", dice Domínguez.

Dado que la producción rítmica de pulsos de sonido al cantar canciones cambia con la temperatura, el acoplamiento de temperatura de las preferencias de canciones sería importante para mantener una comunicación efectiva entre los grillos machos y hembras de la misma especie. Este es especialmente el caso cuando la temperatura ambiente desciende al anochecer, durante las horas pico de comunicación acústica entre los grillos.

"Se pensó que el acoplamiento de temperatura de las características de las señales masculinas y las preferencias femeninas por esas características era posible porque los grillos masculinos y femeninos están genéticamente relacionados y acoplados genéticamente. El acoplamiento genético podría permitir una base genética común subyacente a la producción de señales y las preferencias de señales", dice el senior autor Norman Lee.

El acoplamiento de temperatura en ausencia de acoplamiento genético puede ocurrir si la temperatura afecta los procesos celulares y metabólicos de la misma manera en señalizadores y receptores. Actualmente se desconocen los mecanismos precisos de cómo las preferencias de señales y el reconocimiento de señales cambian con la temperatura y justifican una mayor investigación en estudios futuros.

Más información: Karina J. Jirik et al, Las escuchas entre parasitoides y huéspedes revelan el acoplamiento de temperatura de las preferencias a las señales de comunicación sin acoplamiento genético, Actas de la Royal Society B: Biological Sciences (2023). DOI: 10.1098/rspb.2023.0775

Información de la revista:Actas de la Royal Society B

Proporcionado por St. Olaf College