Cuando llega el otoño, millones de mariposas monarca (Danaus plexippus) emprenden un viaje épico desde el noreste de Norteamérica hasta los bosques de alta montaña en el centro de México. Este fenómeno migratorio de casi 5.000 kilómetros, admirado por científicos y naturalistas, depende de sofisticados mecanismos de navegación.
Un estudio reciente publicado en ‘PLoS One’ revela que estos insectos utilizan el campo magnético terrestre como brújula secundaria en días nublados, pero tienen una brújula interna que utilizan principalmente y que les permite recalibrar su dirección: se invierte al experimentar las bajas temperaturas de sus sitios de hibernación.
Las mariposas monarca dependen principalmente de un ‘compensador solar bidireccional’, un mecanismo que les permite mantener el rumbo hacia el sur utilizando la posición del sol como referencia. Sin embargo, cuando el cielo está cubierto, recurren a una brújula magnética basada en el ángulo de inclinación del campo terrestre.
Mariposas monarca. / Unsplash
Antiguo misterio resuelto
«Nuestro descubrimiento de que el frío desencadena la dirección de vuelo hacia el norte en las mariposas que vuelven a migrar en primavera resuelve uno de los antiguos misterios de la migración de la monarca», destaca Patrick Guerra, coautor del estudio.
Los investigadores descubrieron que las mariposas expuestas a 24 días de temperaturas frías como las que experimentan en sus zonas de hibernación se reorientan hacia el norte, lo que indica que su brújula interna se recalibra con el frío.
«Los migrantes otoñales mantienen una orientación hacia el ecuador (sur) incluso cuando son expuestos a campos magnéticos artificiales que simulan condiciones geográficas al sur de sus sitios de hibernación», explica el equipo, investigador. Este hallazgo plantea preguntas sobre cómo el aumento de las temperaturas podría afectar las señales de navegación de las mariposas monarca.
Patrick Guerra, coautor de la investigación. / Lisa Ventre / UC
El papel del frío
El estudio sometió a las mariposas a pruebas de orientación en laboratorio, donde se simularon tres escenarios magnéticos: condiciones al norte, en el centro, y al sur de sus sitios de hibernación en México. Sorprendentemente, las mariposas monarca mantuvieron su rumbo sur incluso en campos magnéticos que emulaban ubicaciones más allá de su destino. Esto sugiere que no usan las señales magnéticas para reconocer su ubicación exacta, sino solo para mantener la dirección.
El hallazgo más destacado del estudio radica en el papel del frío. Cuando las monarcas fueron expuestas prematuramente a temperaturas similares a las de sus sitios de hibernación (11°C de día y 4°C de noche), su brújula magnética se recalibró: cambiaron su orientación de sur a norte.
«Este resultado indica que el ‘compás magnético’ de la mariposa monarca también se recalibra por el microambiente frío de los sitios de hibernación», señalan los autores. Este mecanismo ya se había observado en su brújula solar, pero es la primera vez que se demuestra para la navegación magnética.
Larva de mariposa monarca. / Unsplash
Un proceso vital
Este proceso es vital para su ciclo migratorio. En la naturaleza, las mariposas monarca pasan el invierno en México de noviembre a marzo, donde el frío reduce su metabolismo. Al llegar la primavera, emprenden el viaje de regreso al norte. Sin el estímulo del frío, seguirían volando hacia el sur, lo que pondría en riesgo su supervivencia y reproducción.
Aunque el frío demostró ser crucial para recalibrar su brújula interna, los autores señalan que podrían influir otros factores. Por ejemplo, el aumento gradual de las horas de luz durante el invierno en México –el fotoperiodo– podría complementar el efecto de las bajas temperaturas. «En el caso del compensador solar, el frío es el principal impulsor de la recalibración, mientras que el fotoperiodo tiene poca influencia. Pero esto aún debe estudiarse para la brújula magnética», aclaran.
Mariposa omarca. / Unsplash
Los efectos del cambio climático
La investigación alerta sobre los efectos del cambio climático. Si las temperaturas en los sitios de hibernación aumentan, el mecanismo de recalibración podría fallar.
«Sin el frío, las monarcas podrían perder la capacidad de reorientarse hacia el norte en primavera», advierte el estudio. Este riesgo se suma a otros desafíos que afectan severamente a esta especie, como la deforestación y la pérdida de hábitat.
Quedan incógnitas por resolver. ¿Cómo perciben las mariposas monarca la temperatura? Evidencias previas apuntan a que sus antenas actúan como sensores térmicos, pero el circuito neuronal exacto sigue bajo investigación. Tampoco se descarta que otras señales, como olores o ‘landmarks’ (puntos de referencia) visuales, les ayuden a identificar sus sitios de hibernación.
Varias mariposas monarca sobre una sandía. / Pixabay
Una especie en declive
El estudio subraya la complejidad de los sistemas de navegación animal y su vulnerabilidad frente a alteraciones ambientales. «La recalibración por frío en múltiples mecanismos de orientación en una especie migratoria de larga distancia resalta la amenaza del calentamiento global», concluyen los autores.
La conservación de las mariposas monarca, ya en declive por factores humanos, dependerá de proteger no solo sus rutas, sino también las condiciones climáticas que guían su viaje, alertan los investigadores, que ahora pretenden buscar determinar ‘umbrales críticos’.
¿Cuánto frío y durante cuánto tiempo necesitan las monarcas para reprogramar su orientación? Estos datos serían vitales para predecir cómo el calentamiento global afectará a su migración. Además, el equipo plantea explorar si las antenas, ya conocidas por su papel en la magnetorrecepción, también integran señales térmicas con información lumínica en circuitos neuronales aún no descritos.
