Los escarabajos bombarderos son escarabajos de tierra (Carabidae) de las tribus Brachinini, Paussini, Ozaenini o Metriini (más de 500 especies en total) que son más notables por el mecanismo de defensa que les da su nombre: cuando se les molesta, expulsan un rocío químico nocivo y caliente desde la punta del abdomen con un sonido de estallido.
El rocío se produce a partir de una reacción entre dos compuestos químicos hipergólicos , la hidroquinona y el peróxido de hidrógeno , que se almacenan en dos depósitos en el abdomen del escarabajo . Cuando la solución acuosa de hidroquinonas y peróxido de hidrógeno llega al "vestíbulo" ( palabra de Eisner ), los catalizadores facilitan la descomposición del peróxido de hidrógeno y la oxidación de la hidroquinona. [1] El calor de la reacción lleva la mezcla hasta cerca del punto de ebullición del agua y produce gas que impulsa la eyección. El daño causado puede ser fatal para los insectos atacantes. Algunos escarabajos bombarderos pueden dirigir el rocío en una amplia gama de direcciones.
Algunos creacionistas han afirmado que el inusual mecanismo de defensa del escarabajo es algo que no podría haber evolucionado, aunque los biólogos evolucionistas lo refutan. [2]
Los escarabajos bombarderos habitan todos los continentes excepto la Antártida . [3] Por lo general, viven en bosques o pastizales en las zonas templadas, pero se pueden encontrar en otros entornos si hay lugares húmedos para poner sus huevos.
La mayoría de las especies de escarabajos bombarderos son carnívoros , incluida la larva. [4] El escarabajo generalmente caza otros insectos de noche, pero a menudo se congrega con otros de su especie cuando no busca activamente alimento. [5]
Existen dos glándulas grandes que desembocan en la punta del abdomen. Cada glándula está compuesta por un vestíbulo de paredes gruesas que contiene una mezcla de catalasas y peroxidasas producidas por las células secretoras que recubren el vestíbulo. Ambas glándulas también están formadas por un reservorio de paredes delgadas y comprimible que contiene una solución acuosa de hidroquinonas y peróxido de hidrógeno. [1]
Cuando el escarabajo se siente amenazado abre una válvula que permite que la solución acuosa del reservorio llegue al vestíbulo. Las catalasas que recubren la pared del vestíbulo facilitan la descomposición del peróxido de hidrógeno, como en la siguiente reacción teórica:
Las enzimas peroxidasas facilitan la oxidación de las hidroquinonas en quinonas (benceno-1,4-diol en 1,4-benzoquinona y análogamente para la metilhidroquinona), como en la siguiente reacción teórica:
La reacción neta conocida, que explica además la reacción teórica de los productos de las reacciones anteriores, es: [1]
Esta reacción es muy exotérmica y la energía liberada eleva la temperatura de la mezcla a cerca de 100 °C, vaporizando aproximadamente una quinta parte de ella. La acumulación de presión resultante obliga a las válvulas de entrada de las cámaras de almacenamiento de reactivos a cerrarse, protegiendo así los órganos internos del escarabajo. El líquido hirviendo y maloliente es expulsado violentamente a través de una válvula de salida, con un fuerte sonido de estallido. Las glándulas de los escarabajos almacenan suficiente hidroquinona y peróxido de hidrógeno para permitir que el escarabajo libere su aerosol químico aproximadamente 20 veces. En algunos casos, esto es suficiente para matar a un depredador. [6] El componente principal del aerosol del escarabajo es 1,4-benzoquinona, un irritante para los ojos y el sistema respiratorio de los vertebrados.
El flujo de reactivos hacia la cámara de reacción y su posterior expulsión se produce en una serie de unos 70 pulsos, a una velocidad de unos 500 pulsos por segundo. Toda la secuencia de eventos dura sólo una fracción de segundo. Estas pulsaciones son causadas por microexplosiones repetidas que son el resultado de la presión continua sobre el depósito y la apertura y cierre oscilatorio de la válvula que controla el acceso a la cámara de reacción. Este mecanismo pulsado es beneficioso para la supervivencia de los escarabajos porque el sistema utiliza presión en lugar de músculos para expulsar el aerosol a una velocidad constante, ahorrando energía al escarabajo. Además, la reintroducción de nuevos reactivos en el vestíbulo donde se almacenan las enzimas reduce la temperatura de la cámara, protegiendo así las peroxidasas y catalasas de la desnaturalización térmica. [7]
Normalmente, el escarabajo gira su cuerpo para dirigir el chorro hacia lo que haya desencadenado la reacción. Las aberturas glandulares de algunos escarabajos bombarderos africanos pueden girar 270° y colocarse entre las patas del insecto, descargando el fluido en una amplia gama de direcciones con considerable precisión. [8]
Los creacionistas han afirmado que la combinación única de características del mecanismo de defensa del escarabajo bombardero (reacciones fuertemente exotérmicas, fluidos hirviendo y liberación explosiva) es un ejemplo de algo que no podría haber evolucionado. [9]
Biólogos como el taxónomo Mark Isaak señalan, sin embargo, que la evolución paso a paso del mecanismo podría haber ocurrido fácilmente. [2] [10] Se desconoce la historia evolutiva completa del mecanismo de defensa único del escarabajo, pero los biólogos han demostrado que el sistema podría haber evolucionado a partir de defensas encontradas en otros escarabajos en pasos incrementales por selección natural . [11] [12] Específicamente, las sustancias químicas quinonas son un precursor de la esclerotina , una sustancia marrón producida por escarabajos y otros insectos para endurecer su exoesqueleto . [13] Algunos escarabajos almacenan además un exceso de quinonas malolientes, incluida la hidroquinona, en pequeños sacos debajo de su piel como un disuasivo natural contra los depredadores; todos los escarabajos carábidos tienen este tipo de disposición. Algunos escarabajos mezclan además peróxido de hidrógeno, un subproducto común del metabolismo de las células, con la hidroquinona; algunas de las catalasas que existen en la mayoría de las células hacen que el proceso sea más eficiente. La reacción química produce calor y presión, y algunos escarabajos aprovechan esto último para expulsar los químicos hacia la piel; este es el caso del escarabajo Metrius contractus , que produce una secreción espumosa cuando es atacado. [14] En el escarabajo bombardero, los músculos que evitan las fugas del reservorio desarrollaron además una válvula que permite una descarga más controlada del veneno y un abdomen alargado para permitir un mejor control sobre la dirección de la descarga. [11] [12]
Este vídeo se centra específicamente en desacreditar la denominada "complejidad irreducible" de los ejemplos favoritos utilizados por los creacionistas: el ojo, el escarabajo bombardero, la venus atrapamoscas y los flagelos bacterianos.
