En lugar de usar sus sacos aéreos traqueales modificados para respirar, los utilizan como órganos de flotabilidad, lo que les permite moverse con precisión a través de la columna de agua mientras respiran por la piel.
Los insectos acuáticos han colonizado con éxito casi todos los ambientes de agua dulce y representan más del 60 % de las especies animales que las habitan. Sin embargo, no se conoce ningún insecto acuático que viva las profundidades del océano abierto.
Se cree que esto se debe a que sus sistemas respiratorios traqueales llenos de aire implosionarían bajo las presiones hidrostáticas que se encuentran durante las inmersiones diarias necesarias para evitar a los peces depredadores. Pero las larvas de la mosca de lago Chaoborus edulis desafían esta suposición.
Viven en uno de los lagos más profundos de África gracias a órganos llenos de aire que han desarrollado. Estos son lo suficientemente resistentes como para soportar las presiones que se encuentran a más de 200 metros bajo el agua, según una nueva investigación publicada en la revista Science.
Los hallazgos cuestionan una explicación tradicional sobre por qué los insectos nunca han colonizado el océano abierto y sugieren que su fisiología podría no impedir la eventual colonización de los ambientes marinos pelágicos.
El equipo ha estudiado cómo C. edulis ha desarrollado una adaptación que le permite sobrevivir en ambientes profundos de agua dulce. En lugar de usar sus sacos aéreos traqueales modificados para respirar, estas larvas los utilizan como órganos de flotabilidad, lo que les permite moverse con precisión a través de la columna de agua mientras respiran por la piel.
Estos sacos especializados contienen capas flexibles de la proteína resilina que se expanden y contraen en respuesta a cambios químicos, lo que permite a las larvas soportar la intensa presión subacuática sin colapsar.
“A medida que las larvas se sumergen y la presión del agua comprime los sacos aéreos, estos se vuelven rígidos de la misma manera que lo hacen los materiales elásticos o los resortes cuando se comprimen: es fácil aplastar un poco la goma, pero se necesita más fuerza para comprimirla por completo”, destaca a SINC McKenzie.
Las larvas de Chaoborus tienen un truco inusual para sobrevivir en la capa del lago desprovista de oxígeno durante el día: cambian a la respiración anaeróbica
“La mayoría de los animales, incluidos los insectos, producen casi toda su energía de forma aeróbica, utilizando oxígeno en reacciones que descomponen los azúcares para generar energía. Sin embargo, las larvas de Chaoborus tienen un truco inusual para sobrevivir en la capa del lago desprovista de oxígeno durante el día: cambian a la respiración anaeróbica, produciendo energía mediante una ruta metabólica que no requiere oxígeno”, añade.
Para comprender mejor las capacidades fisiológicas de C. edulis, los investigadores utilizaron sonar para rastrear las larvas mientras migraban a través de la columna de agua en el lago Malawi. También compararon especies de Chaoborus de lagos menos profundos para examinar cómo varían las propiedades de los sacos de aire con la profundidad del hábitat.
C. edulis desciende regularmente a más de 200 metros de profundidad en el hipolimnio del lago, permanentemente libre de oxígeno, durante el día para evitar a los peces antes de regresar a la superficie para alimentarse por la noche. Además, el equipo descubrió que las larvas utilizan una estrategia de flotabilidad de dos partes: sus sacos de aire ajustan activamente la profundidad en aguas menos profundas y luego se vuelven rígidos a mayores profundidades para resistir la presión de aplastamiento, reduciendo así el gasto energético de permanecer sumergidas.
“Cuando los llevamos a nuestra cámara de presión en el laboratorio, descubrimos que los sacos aéreos de Chaoborus edulis pueden soportar presiones de casi el doble de la profundidad a la que se sumergen, lo que significa que potencialmente podrían bajar a 400 metros o más. No esperábamos un ‘margen de seguridad’ tan grande, y por qué sus sacos aéreos evolucionaron de esta manera es una pregunta intrigante”, destaca McKenzie a SINC.
“A pesar del éxito de Chaoborus en lagos de todo el mundo, siguen estando excluidos del océano. Por qué están excluidos exactamente es algo que aún está por descubrirse, pero sostenemos que la investigación sobre este misterio se puede reenfocar”, concluye McKenzie.
Referencia:
McKenzie, E.K.G. et al. "Crush-resistant air sacs allow insect larvae to exploit aquatic habitats at extreme depth". Science 2026.
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