sábado, 16 de enero de 2016

LA DEFENSA QUÍMICA DEL ESCARABAJO BOMBARDERO

El escarabajo bombardero (Brachinus crepitans) tiene una curiosa y efectiva forma de defenderse del ataque de sus depredadores: pulveriza a su atacante con una mezcla caliente de compuestos químicos nocivos. Aunque otros insectos son capaces de producir sustancias químicas similares, únicamente el escarabajo bombardero tiene la facultad de poder expulsarla a chorros y a distancia. Además, es capaz de realizar el lanzamiento con una gran precisión y produciendo un ruido característico. La desagradable respuesta del escarabajo bombardero ante la presencia de depredadores le da una posibilidad de huir y ponerse a salvo pero, ¿cómo consigue esa "defensa química"?...

Estas sustancias defensivas son lanzadas desde un par de glándulas situadas en el extremo de su abdomen. Cada glándula abdominal del escarabajo bombardero está formada por dos cámaras conectadas entre sí. La cámara de entrada contiene una disolución de 1,4-hidroxiquinona, 2-metil-1,4-hidroxiquinona y peróxido de hidrógeno disuelto en el agua. Esta cámara inicial está conectada con una segunda mediante un tubo. En el tubo se sitúa una válvula antirretorno para evitar que los contenidos de las dos cámaras se mezclen cuando ésta se encuentra cerrada, mientras que, cuando está abierta, permite que el fluido circule en una sola dirección desde la cámara de entrada hacia la de salida. Esta cámara de salida contiene una disolución acuosa de enzimas denominadas peroxidasas y catalasas. La enzima peroxidasa promueve la reacción entre el peróxido de hidrógeno y las hidroquinonas para dar lugar a la formación de quinonas, mientras que la enzima catalasa convierte el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. La primera de las reacciones es lo suficientemente exotérmica como para hacer hervir el agua producida en la segunda. Además, en esta segunda reacción se produce oxígeno que con el calor producido se expande y genera la presión necesaria para lanzar todos los productos de la reacción hacia el atacante.

Cuando el escarabajo bombardero se encuentra amenazado, se abre la válvula y el contenido del compartimento de entrada fluye hacia el interior del compartimento de salida. Las reacciones químicas mencionadas anteriormente tienen lugar y las quinonas, junto con el agua caliente, acaban saliendo proyectadas gracias a la presión generada por el oxígeno, en forma de pulverización pulsante a través de una válvula de venteo situada en la cámara de salida, acompañada del sonido característico.

En el siguiente vídeo podemos ver cómo se defiende un escarabajo bombardero ante un escorpión:


Reacciones de las sustancias químicas descritas:


En general, las quinonas son empleadas por otros insectos como las tijeretas, cucarachas y arañas. Por otro lado, las glándulas provistas por dos cámaras las utilizan otros insectos. Por ejemplo, la Apheloria corrugata es un miriápodo que también emplea una glándula con dos cámaras para producir una secreción que contiene cianuro de hidrógeno. La Apheloria corrugata almacena el benzaldehido de cianohidrina y, cuando se siente amenazada, lo convierte en una mezcla de benzaldehido y cianuro de hidrógeno, siendo entonces segregada. El gas de cianuro de hidrógeno que emana de la secreción es un elemento disuasorio efectivo para sus depredadores.

Reacciones de las sustancias químicas descritas:





Imágenes:
http://www.bbc.com
http://www.bugguide.net

Información:
http://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/05/150501_escarabajo_bombas_quimicas_depredadores_jm
"Química Orgánica". H. Hart. Editorial McGraw Hill.

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