¿Por qué parpadean al unísono estas luciérnagas?
Los bosques están más oscuros y silenciosos debido al coronavirus, así que un fotógrafo y unos investigadores han tenido la oportunidad de documentar un fenómeno muy especial.
Cada mayo, las luciérnagas Photuris frontalis iluminan el parque nacional de Congaree, creando un espectáculo increíble con sus parpadeos sincronizados.
En el parque nacional de Congaree, en Carolina del Sur, las luciérnagas tienen un talento mágico: se iluminan en un espectáculo de luces sincronizado, parpadeando casi al unísono en el bosque oscuro durante un breve periodo a finales de primavera.
Estas luciérnagas pertenecen a la especie Photuris frontalis y emiten señales luminosas rápidas y coordinadas. De las 125 especies de luciérnagas de Norteamérica, solo unas pocas pueden iluminarse de forma sincronizada. Los machos parpadean cuando están posados en vegetación corta o mientras vuelan bajo, emitiendo ráfagas rápidas de luz bioluminiscente para atraer a las hembras. Pero este comportamiento no se entiende del todo.
Para crear un entorno controlado donde estudiar los patrones de luz y movimiento de las luciérnagas Photuris frontalis, los investigadores colocaron cámaras de vídeo de 360 grados dentro de una tienda oscura con más de 20 insectos. Esta investigación innovadora pretende desentrañar los misterios sobre cómo y por qué se sincronizan las luciérnagas.
En 2019, más de 12 000 personas vinieron a presenciar este increíble fenómeno biológico, según cuenta David Shelley, jefe de gestión de recursos y ciencia en Congaree. Pero este año, debido a la pandemia de coronavirus, el festival anual del parque se canceló.
Aunque el público se sienta decepcionado, la ausencia de humanos ofrece a los investigadores la oportunidad de estudiar a los insectos de Congaree y de otros lugares, aportando datos en una condición prístina que podría no volver a ser posible.
Además de su exhibición sincronizada para aparearse, una de las cualidades que distingue a las Photuris frontalis de otras luciérnagas son sus ojos grandes.
Durante la pandemia de coronavirus, Congaree está parcialmente cerrado al público, pero el parque nacional ha permitido que investigadores como la científica de la Universidad de Colorado Julie Hayes (a la que vemos examinando una luciérnaga) realicen estudios que solo pueden tener lugar durante un breve periodo en mayo. Hayes llevó mascarilla y mantuvo la distancia interpersonal y también empleó una linterna frontal roja para lo molestar a las luciérnagas.
Asimismo, este verano las luciérnagas han podido aparearse sin la interferencia de la contaminación lumínica ni las perturbaciones en los bosques de todo el país. Es probable que esto suponga una bendición para los insectos, muchos de los cuales están menguando en sus áreas de distribución.
Para documentar y estudiar a las criaturas bioluminiscentes durante este insólito momento, un equipo de investigadores y el explorador de National Geographic Mac Stone pasaron más de una semana en Congaree a mediados de mayo.
«Esperamos que sean unos de los datos más naturales que podamos obtener, ya que no tendrán [influencia] humana», afirma Julie Hayes, investigadora en ecología e informática de la Universidad de Colorado-Boulder.
El proyecto llamó la atención de Stone porque las luciérnagas viven entre grupos de cipreses primarios, un tipo de bosque raro y amenazado que ha fotografiado por todo el sudeste de Estados Unidos. La pandemia había cancelado muchos de sus eventos y viajes, pero la visita a Congaree «me quitó la espinita», dice Stone. «Fue un honor» y una oportunidad única para sacar fotos nocturnas y compartirlas sin la interrupción de las linternas de los visitantes.
Explorando el misterio
En mayo, Hayes y su colega de la Universidad de Colorado-Boulder Raphael Sarfati viajaron a Congaree para grabar vídeos en 3D de los insectos durante este espectáculo sincronizado.
Shelley dice que le alegra que los investigadores hayan podido aprovechar este momento. «Solo hay una oportunidad cada año».
Aún se desconoce cómo coordinan sus señales luminosas y logran sincronizarse. Estos insectos pueden parpadear casi al unísono a lo largo de una superficie amplia, aunque solo puedan ver a otras luciérnagas que están a poca distancia.
«De algún modo, esto basta para que todas estén en sintonía», cuenta Sarfati. «De alguna forma configuran su propio reloj personal al mismo ritmo que el resto del grupo».
Sarfati, Hayes y Orit Peleg, director de laboratorio, todavía no han publicado su investigación de la expedición de mayo, pero han obtenido pistas sobre la densidad que deben alcanzar estos insectos antes de empezar a sincronizarse y cómo se propagan sus señales en largas distancias.
Raphael Sarfati, físico e investigador de la Universidad de Colorado-Boulder, utiliza una serie de luces LED para imitar la sincronización y el color de las Photuris frontalis en el parque nacional de Congaree. A continuación, las cámaras de vídeo grabarán si las luciérnagas responden o no a las luces experimentales.
Respecto al fin de la sincronía, «es una pregunta que nos hacemos a diario», dice Peleg. Pero los investigadores dicen que la respuesta seguramente sea reveladora.
Los fenómenos sincrónicos son fundamentales para la vida tal y como la conocemos, desde las contracciones coordinadas del corazón hasta la activación de las neuronas del cerebro.
Los tres científicos sienten interés o tienen formación en física e informática, y trabajan para cuadrar los modelos matemáticos de los comportamientos sincrónicos o emergentes con lo que observan en el medio natural.
Físicos como Steven Strogatz, que ha estudiado los insectos y se ha maravillado con su «complejidad apabullante», como dice él, han creado este tipo de modelos.
«Estamos explorando esa complejidad apabullante», dice Hayes, algo que no es nada fácil. Señala que «encajar el modelo con el comportamiento que se observa sobre el terreno en vez de utilizar un modelo teórico preexistente es un proceso muy diferente».
Ninguna es igual
Un aspecto de esa complejidad es que cada especie es muy diferente.
Por ejemplo, actualmente Peleg, Hayes y Sarfati están estudiando las señales sincrónicas de las Photinus carolinus, otra especie de luciérnagas de las Smoky Mountains de Tennessee y Carolina del Norte. A diferencia de las Photuris frontalis, estos insectos emiten una ráfaga de señales y después se apagan durante seis u ocho segundos, dependiendo de la temperatura y la humedad. A continuación, vuelven a empezar.
«Es mágico estar en el parque en una noche cálida de mayo con estas luciérnagas encendidas», cuenta David Shelley, del parque nacional de Congaree. Shelley considera que las criaturas son «microfauna carismática» y que sirven como recordatorio de la importancia de los insectos.
El pico de estas luciérnagas ocurre a principios de junio. «Estoy durmiendo cuatro horas para poder ver a las luciérnagas», cuenta Lynn Faust, que ha escrito el libro Fireflies, Glow-worms, and Lightning Bugs, una guía sobre los insectos de las regiones central y oriental de Estados Unidos. «Es muy intenso porque todas salen al mismo tiempo».
Faust dice que las dos especies, las de Congaree y las Smoky Mountains, son muy peculiares, pero no solo por sus señales luminosas: la primera emite una ráfaga rápida, mientras que la segunda es sincopada con pausas coordinadas.
También se ha demostrado que las Photuris frontalis hembra, como otros miembros de su género, a veces canibalizan a los machos de su propia especie y de especies emparentadas. Por eso a veces las llaman «femme fatales», por su capacidad de atraer y matar a machos desprevenidos, dice Faust.
«El pulso del pantano»
La ausencia de personas en estos lugares no solo ofrece oportunidades de investigación; también podría resultar beneficiosa para los propios insectos.
Las larvas de luciérnagas viven en la superficie del suelo y la hojarasca durante un par de años antes de hacerse adultas. Un año sin muchos visitantes humanos que pisoteen a las larvas «permitirá que muchas más alcancen la adultez», dice Faust. «Lo considero un aspecto positivo».
Julie Hayes captura luciérnagas Photuris frontalis en Congaree. A continuación, el equipo las colocó dentro de una tienda temporal para investigar sus señales coordinadas antes de liberarlas.
Stone dice que ha sido frenético corretear por Congaree prácticamente a ciegas intentando enfocar las cámaras y utilizando largas exposiciones que sean sensibles a la luz y los movimientos más ligeros. Pero la ausencia de personas ha facilitado el trabajo de Stone y la oportunidad de ver y documentar los insectos fue valiosísima.
«Sientes una responsabilidad enorme» de hacerlo bien, dice Stone. «Parece que ves el pulso del pantano... Es algo transformador».
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
