Electrorecepción en Membracidae: un posible motor evolutivo oculto en la morfología extrema de los pronotos
Ilustración generada con Inteligencia Artificial (ChatGPT)
Durante décadas, los insectos de la familia Membracidae (membrácidos) han representado un desafío taxonómico y funcional para la entomología. Su rasgo más distintivo, el pronoto —una prolongación dorsal del tórax— presenta una diversidad morfológica sin precedentes, que incluye espinas, cuernos ramificados, crestas y estructuras globulares. Si bien las hipótesis clásicas sobre su función han considerado el camuflaje, la defensa física o la señalización visual, estas explicaciones no han sido suficientes para justificar la amplitud morfológica observada en más de 3.000 especies descritas.
Un estudio reciente, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) por Sam J. England y Daniel Robert, propone un mecanismo alternativo y hasta ahora subestimado: la electrorecepción aérea facilitada por electricidad estática ambiental.
La electrorecepción es un sentido documentado principalmente en entornos acuáticos, presente en peces cartilaginosos y óseos, así como en algunos anfibios y monotremas. En insectos, ciertos casos de detección eléctrica han sido descritos, especialmente en polinizadores como las abejas (Apis mellifera), que identifican el estado de carga eléctrica de flores y congéneres. El hallazgo de que los membrácidos podrían poseer estructuras especializadas para detectar campos eléctricos en aire seco amplía de forma significativa el espectro de entornos donde esta modalidad sensorial podría operar.
Metodología y resultados experimentales
1. Análisis morfológico y sensorial
El pronoto de los membrácidos está recubierto de setas mecanosensoriales, microestructuras capaces de responder a la deflexión provocada por cambios en campos eléctricos. Mediante microscopía electrónica, se identificaron dos tipos principales:
Setas erectas, orientadas perpendicularmente a la superficie, sensibles a perturbaciones generales del campo.
Setas de fosa, embebidas en pequeñas cavidades, que eliminan zonas ciegas y podrían discriminar la polaridad de la carga.
2. Medición de cargas electrostáticas
En estudios de campo en Costa Rica, se cuantificaron las cargas de membrácidos, de sus depredadores (avispas) y de sus aliados mutualistas (abejas sin aguijón). Aunque todas las especies presentaban cargas netas, la magnitud y polaridad variaban entre grupos, lo que sugiere la posibilidad de discriminación interespecífica basada en la señal eléctrica.
3.Ensayos de comportamiento
En laboratorio, la exposición de membrácidos a campos eléctricos controlados provocó respuestas de evitación (retroceso), ausentes en ensayos sin carga, lo que indica una percepción activa del estímulo como señal de amenaza.
4.Simulación física
Modelos tridimensionales demostraron que los pronotos con morfologías puntiagudas y alargadas concentran y amplifican el campo eléctrico en su superficie hasta en dos órdenes de magnitud respecto a un morfotipo liso. Este fenómeno, descrito como efecto de lente electrostática, optimiza la captación del estímulo por:
Concentración geométrica del campo.
Incremento de la superficie de acumulación de carga.
Mayor densidad de receptores sensoriales.
Reducción de la distancia efectiva a la fuente emisora.
Diversidad angular en la disposición de receptores.
La capacidad de detectar campos eléctricos podría representar un factor clave en la diversificación adaptativa de los membrácidos, integrándose a presiones selectivas preexistentes como depredación, comunicación y mimetismo. Este caso plantea una ampliación del marco conceptual sobre la evolución de sentidos “invisibles” en medios terrestres, donde la electricidad estática se consideraba un fenómeno ambiental irrelevante para la biología sensorial.
De confirmarse su papel adaptativo, este hallazgo abriría líneas de investigación orientadas a:
Explorar la electrorecepción en otros insectos o arácnidos con morfologías extremas.
Analizar la microestructura cuticular en busca de adaptaciones electrosensibles.
Modelar la influencia de variables atmosféricas en la detección de señales eléctricas.
La investigación de England y Robert proporciona la primera evidencia sólida de que la electricidad estática podría haber actuado como presión selectiva en la evolución morfológica de los membrácidos. Lo que antes se interpretaba como un exceso ornamental de la naturaleza, podría ser una sofisticada interfaz biofísica para la supervivencia, añadiendo un nuevo paradigma a la biología sensorial y evolutiva.
Referencia ⬇️
England, S. J., Robert, D., et al. (2025). Electrostatic fields as drivers of pronotum morphology in Membracidae. Proceedings of the National Academy of Sciences, 122(33), e2505253122. https://doi.org/10.1073/pnas.2505253122
