Millones de polillas usan las estrellas en un viaje de más de mil kilómetros para no perderse

Cuando se acerca el verano austral (en diciembre), miles de millones de polillas bogong (Agrotis infusa) dejan los prados del sudeste de Australia. Procedentes de diversas regiones de la enorme isla continente vuelan durante varias noches (son nocturnas) hasta unas cuantas cuevas de las Montañas Nevadas (Snowy mountains) a más de mil kilómetros huyendo del calor. Tras pasar el estío en letargo, regresan adonde nacieron para aparearse y morir. Lo que hace extraordinaria esta doble migración es que los lepidópteros eclosionaron esa misma primavera, por lo que nunca habían hecho el viaje antes. Una investigación publicada en Nature, la principal revista científica, muestra cómo usan las estrellas para guiarse en la noche.

Que los salmones regresen al mismo río en el que nacieron para procrear y morir después de pasar toda la vida adulta en el mar. Que las tortugas vuelvan a la misma playa en la que eclosionaron para poner sus propios huevos. Que caribúes, en el norte de Canadá, o ñúes, en el este de África, recorran miles de kilómetros en una doble migración. O que una pequeña ave, como el charrán ártico, destaque entre las aves migratorias criando en el Ártico y pasando el invierno en la Antártida, un doble viaje de 20.000 kilómetros, son eventos que intrigan a los biólogos. Pero se trata de especies de las ramas más altas del árbol de la vida. Apenas se conocen invertebrados con habilidades para la navegación. El fascinante baile en ocho de las abejas se apoya en la posición del Sol. Los escarabajos peloteros van en línea recta junto a su pelota de estiércol, también guiados por la órbita solar. Pero lo suyo son trayectos de unos metros o unos pocos kilómetros. Las mariposas monarca son los únicos insectos, que se sepa, que usan el astro rey en sus migraciones estacionales entre Canadá y Estados Unidos hasta México.

Las bogong, endémicas del sur de Australia, no son un lepidóptero tan bonito como las monarca, pero las superan en habilidades de navegación. En 2018, un grupo de investigadores descubrieron que percibían el campo magnético terrestre. “Descubrimos que las polillas bogong son i) magnetosensibles, ii) su sentido magnético está conectado de alguna manera con puntos de referencia visuales y iii) esto es relevante para mantener un rumbo/volar en línea recta”, responde el biólogo de la Universidad de Lund (Suecia), David Dreyer sobre aquel hallazgo. Ahora, Dreyer, junto a un abanico de científicos que investigan la orientación y navegación en el reino animal, han descubierto que la magnetorrecepción no les basta, que también usan las estrellas en sus viajes.

“En ciertas zonas del hemisferio norte, con poca contaminación lumínica, la Vía Láctea ya ofrece un espectáculo espectacular. Sin embargo, en una noche sin luna en las Montañas Nevadas de Australia, es incluso más brillante que en el hemisferio norte” recuerda Dreyer, primer autor de la investigación publicada en Nature. “No sabemos con certeza qué elementos del cielo utilizan para orientarse, pero el eje longitudinal de la Vía Láctea o la nebulosa Carina [la porción más brillante de esta galaxia en espiral barrada] son candidatas prometedoras para futuros experimentos de seguimiento”, añade. Así que las bogong se guiarían por la estrellas, teniendo su magnetorrecepción como sistema de respaldo.

Para demostrar estas maravillas, los investigadores capturaron varios centenares de polillas, unas al inicio de su viaje de ida a las montañas, otras en el de vuelta, con el fin del verano. Y las engañaron. Crearon para ellas un simulador de vuelo en un habitáculo cubierto de fieltro oscuro. Como si fuera un planetario, les pusieron delante imágenes del cielo nocturno. Para que un codificador óptico pudiera registrar su orientación, lo que hacía cinco veces cada segundo, las movilizaron pegándolas a una barrita de tungsteno, lo que les permitía volar y orientarse, pero no avanzar. Los investigadores comprobaron que orientaban su vuelo según la posición estelar. De hecho, al girar el mapa nocturno 180º, las bogong corregían su posición. Y cuando les pusieron un mapa falso, con la posición de las estrellas y constelaciones alteradas, los lepidópteros revoloteaban confusos hasta quedarse quietos.

Como sucede en el hemisferio norte, el cielo cambia entre la primavera y el otoño, con variaciones significativas en la posición relativa de las estrellas. “Parece que las polillas, en las distintas épocas del año, comprenden estas diferencias y, por lo tanto, pueden migrar en su dirección migratoria heredada”, explica en un correo, el profesor de biología sensorial también en la Universidad de Lund y autor sénior de esta investigación en un correo, Eric Warrant. “Aún se desconoce cómo gestionan esta diferencia en la apariencia del cielo”, reconoce.

Tampoco saben cómo ajustan su vuelo al movimiento de las estrellas de cada noche, la llamada rotación estelar, que en el hemisferio sur es en el sentido de las agujas del reloj, al contrario que en el norte. “Podría ser que las polillas sean capaces de compensar el momento de los movimientos de las estrellas a lo largo de la noche, manteniendo así su dirección migratoria, independientemente de la posición de rotación de las estrellas”, opina Warrant. De ser así, sería el primer ejemplo de un animal nocturno capaz de hacerlo. “Sabemos de insectos como la mariposa monarca que pueden compensar el tiempo de la posición del sol a lo largo del día, manteniendo así su dirección suroeste heredada hacia México durante el otoño norteamericano”, detalla.

También podría ser que usen el sistema de respaldo: “Otra posibilidad es que las polillas dependan de la información direccional constante proporcionada por el campo magnético terrestre y la utilicen para compensar la rotación del cielo nocturno”, recuerda el profesor Warrant. De hecho, en los experimentos, observaron que, ante un cielo nublado, las bogong seguían la orientación correcta durante un tiempo. Hay otra posible explicación igual de fascinante: “Una última posibilidad es que las polillas sean capaces de detectar el centro de rotación de las estrellas por la noche y utilizarlo para determinar el sur”. Se sabe que, en el hemisferio norte, las aves migratorias se guían por la posición de la estrella polar, que marca el centro de rotación de las estrellas. Podría ser que las polillas hicieran lo mismo en el sur (ver imagen), pero los autores reconocen que sí, las bogong se guían por las estrellas, pero no conocen el mecanismo concreto.

Para confirmar su hallazgo, los autores de esta investigación registraron la actividad cerebral de estos animales, que tienen unos pocos centenares de neuronas, mientras veían el cielo estrellado en el simulador de vuelo. Lo explica Andrea Adden, bióloga del Instituto Francis Crick (Reino Unido), coautora del estudio y la responsable de colocar unos minúsculos electrodos sobre 28 neuronas de regiones cerebrales de las polillas que creían intervenían en la navegación: “Al girar la imagen del cielo estrellado sobre la polilla, pude observar un cambio en la actividad de esa neurona; por ejemplo, las señales eléctricas podían acelerarse cuando la polilla miraba al sur con respecto a la imagen de la Vía Láctea y ralentizarse al alejarse del sur”, cuenta Adden. Para ella, esto indicaría que “las neuronas procesan el cielo estrellado de una manera que guía a la polilla durante su navegación, algo así como una brújula interna”.

La idea de la brújula estelar también la sostiene Henrik Mouritsen, experto en navegación neurosensorial animal de la Universidad de Oldenburg (Alemania). Mouritsen, que ha publicado varios trabajos sobre el GPS de salmones, tortugas, caribúes, ñúes o aves migratorias como el charrán ártico o las mariposas monarca afirma en un correo que “la polilla bogong es el primer invertebrado del que se ha demostrado que usa el cielo estrellado (más específicamente, la Vía Láctea) como una brújula real para navegar de manera consistente en una dirección geográfica durante largos períodos de tiempo”.

Y si estos mismos investigadores logran demostrar cómo ajustan su navegación a los cambios diarios y estacionales en la rotación de las estrellas, estaríamos antes el primer animal que lo hace. El problema es que las poblaciones de polillas bogong han disminuido drásticamente en los últimos años, entrando en la Lista Roja de Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. Este trabajo ha subrayado importancia de proteger las rutas migratorias y un cielo oscuro libre de contaminación lumínica.