Descubren cambios genéticos en las langostas asociados a la aparición de plagas

Una investigación de la Universidad de Granada ha descubierto una serie de cambios genéticos en las langostas que se asocian con el comportamiento de estos insectos y pueden estar detrás del surgimiento de plagas, tan perjudiciales para la agricultura, la ganadería y los ecosistemas. El profesor del Departamento de Genética de la Facultad de Ciencias de la UGR Mohammed Bakkali ha liderado este trabajo.

Según el estudio, las mismas langostas que causan plagas en su estado gregario, forman parte del ecosistema y no causan problemas en su estado llamado solitario. La diferencia entre ambos estados no se debe a mutaciones en el material genético de las langostas, sino a modificaciones en la expresión de ese material genético (de los genes) como respuesta adaptativa a los cambios en el medio ambiente donde viven. Estas variaciones son responsables de las diferencias de comportamiento (actividad, voracidad y capacidad migratoria), morfología (tamaño y color), reproducción (capacidades reproductoras y desarrollo) y fisiología (metabolismo, estrés y respuesta inmune) de estos insectos.

Según el estudio, las mismas langostas que causan plagas en su estado gregario, forman parte del ecosistema y no causan problemas en su estado solitario.

Al comparar la expresión genética en el sistema nervioso central entre los estados normal y plaga de las dos especies de langostas plaga más importantes (la langosta migratoria, ‘Locusta migratoria’; y la langosta del desierto, ‘Schistocerca gregaria’), los investigadores han encontrado cerca de un centenar de genes que cambian su nivel de expresión de la misma forma en ambas especies. Los científicos interpretan que entre esos genes podría haber algunos de utilidad para entender las plagas y luchar contra ellas en más de una especie de langosta.

De entre los cambios que afectan a las langostas entre estados normal y plaga, “el que afecta al comportamiento resulta evidente y, puesto que depende de otros en el sistema nervioso central, y estos últimos dependen a su vez de cambios en la expresión de genes, es de gran interés identificar los genes cuya expresión es diferente entre los estados normal y plaga de las langostas”, explica el profesor de la UGR Mohammed Bakkali.

Parte de la información génica identificada no cambia de expresión en ninguna de las dos especies de langostas y, por ende, no se relaciona con el fenómeno de las plagas. El resto lo hace de la misma forma o de forma inconsistente entre las dos especies.

Algunos de los genes que cambian de forma consistente entre las dos especies estudiadas podrían servir para entender y/o luchar contra las plagas de langostas de forma general. Por su parte, algunos de los genes que cambian de forma inconsistente estarían asociados a diferencias en condiciones de vida y/o biología no relacionadas con las plagas de las dos especies de langostas, y el resto de esos genes podrían estar asociados con las plagas de langostas de manera específica a cada especie. Estos últimos proporcionarían material para entender y/o luchar contra este fenómeno de manera específica a la especie diana, según interpretan los investigadores.

La gran cantidad de genes que cambian de expresión de manera inconsistente entre las dos especies estudiadas, en comparación con los que lo hacen de forma consistente, permite a los investigadores sugerir que las plagas de langostas son altamente específicas y diferentes entre especies de estos insectos. Así, explican que “es recomendable estudiar cada especie por separado y no confiar y transferir descubrimientos entre especies sin comprobación previa”.

Los científicos también han encontrado unas 40 secuencias de ARN procedentes de genes todavía desconocidos para la ciencia.“En general, los hallazgos prometen influir, guiar y proporcionar material e ideas para futuras investigaciones”, declara el profesor Bakkali de la UGR, cuyo equipo está preparando condiciones de laboratorio para llevar a cabo análisis funcionales de algunos de esos genes analizados.

Referencia: 

Bakkali, N., Saadi, S., Badih, A. et al. ‘Comparative transcriptomics suggests a highly species-specific nature of the phenotypic plasticity associated with the outbreaks of the two main pest locusts’. BMC Genomics 25, 1222 (2024).