N° 94 - marzo abril 2015
 
 
 
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hojas, hongos y hormigas:
la alianza sepulta


por Sebastián Padrón*

Una de las curiosidades que más llama la atención al visitante neófito de las selvas americanas –pero a la que pronto se acostumbra, por encontrarla por todos lados– es la presencia de columnas larguísimas y móviles de pedazos de hojas levitando sobre el suelo y por las ramas y troncos. Si nos acercamos, veremos que bajo cada lámina se encuentra una hormiga, y si tenemos la paciencia de buscar el origen de la columna, encontraremos a una de esas hormigas, a varias de ellas, aserrando rodajitas con sus poderosas mandíbulas para separarlas de una hoja mayor. Si, en cambio, seguimos el verde riachuelo corriente abajo, descubriremos el punto en que confluye con otro similar, y luego con otro y otro hasta formar un torrente de miles de hormigas con sus hojas. Su cauce nos llevará hasta un montículo de tierra donde, de golpe, el río desaparecerá. La oscura boca por la que se pierde es el portal a una de las sociedades más complejas y fascinantes del mundo animal: megaciudades de hasta 10 millones de individuos que llevan a cabo labores colectivas y coordinadas, elaborados sistemas de comunicación y especialización del trabajo, relaciones simbióticas con otros organismos cuyas múltiples facetas recién empezamos a comprender...



LA INVENCIÓN DE LA AGRICULTURA

Las hormigas cortadoras de hojas más conspicuas y organizadas pertenecen a 47 especies de dos géneros, Atta y Acromyrmex. Se las encuentra solo en el Nuevo Mundo, desde el sur de Estados Unidos hasta la Argentina, pero es en el bosque húmedo tropical donde está su mayor diversidad y abundancia y donde cumplen un papel ecológico preponderante. Para hacernos una idea, el peso sumado de todos los animales de la selva amazónica es solo una cuarta parte del peso de las hormigas cortadoras que alberga este mismo ecosistema. Otro dato revelador: se estima que el género Atta consume hasta 17% de todas las hojas que producen los bosques en que viven, por lo que estas hormigas serían los principales herbívoros del bosque tropical americano.

Aquí, al término “herbívoro” hay que tomarlo con un grano de sal. Y es que las hormigas no comen las hojas que cortan, sino que las llevan a su nido donde las utilizan para nutrir al hongo del que se alimentan (aunque estudios recientes indican que las hormigas adultas también obtienen parte de su energía de la savia de las hojas, y que las forrajeras guardan este líquido en sus buches para pasarlo a sus compañeras que quedaron en el nido).

Esta relación milenaria entre las hormigas cortadoras y el hongo que cultivan es uno de los ejemplos más asombrosos de simbiosis y coevolución que encontramos en la naturaleza. Esto quiere decir que tanto el hongo como la hormiga se benefician de la asociación que, en este caso, además, es obligatoria, pues un organismo no puede vivir sin el otro. Y que esa relación ha sido tan estrecha, durante tanto tiempo, que la evolución del uno determinó y estuvo determinada por la del otro. Así, se ha visto por ejemplo que cada especie de hormiga cultiva una especie diferente de hongo, y que este hongo no existe en ningún lugar fuera de las colonias de estas hormigas.

La cría del hongo implica un cuidado detallado y colectivo en que cada miembro de la colonia tiene su papel. Unas hormigas construyen las recámaras, oscuras, con una temperatura y humedad adecuada, que necesita el hongo para crecer. Otras hormigas –las más diminutas, para que puedan ingresar hasta los últimos recovecos– proveen al hongo de la papilla con que se alimenta. La preparación de esta papilla, que inicia con el corte de la hoja, continúa a la entrada del nido, donde las acarreadoras depositan los pedazos para que otras, más pequeñas, los retaceen y los mezclen con saliva y heces que ayudarán a que el hongo los digiera. Otras más, podan los brotes reproductivos del hongo, para que en lugar de multiplicarse, este crezca, y hay aquellas que desmochan secciones del hongo enfermas o contaminadas para que sus compañeras las transporten afuera del nido o a cámaras destinadas a los desechos. Esta última actividad, una de las más riesgosas por el peligro de infección, la llevan a cabo las hormigas más viejas, quizá por su menor valor para la colonia al ya haber sido “amortizadas”.

Todas estas actividades se desarrollan con la higiene como consideración primordial. Es que la contaminación del hongo puede significar la destrucción total de la colonia. Las hormigas escogen hojas que no estén contaminadas por hongos y que no tengan sustancias fungicidas que puedan afectar sus cultivos. Cuando una lluvia torrencial sorprende a la columna de forrajeras y hace caer las hojas al piso, las hormigas prefieren dejarlas abandonadas y perder todo el trabajo hecho que arriesgarse a llevarlas sucias al nido. Lo que es más, hay hormigas que lamen todo el tiempo la entrada del nido, así como a las hojas y a las hormigas que llegan de las expediciones.

El manejo de desechos es muy elaborado. Implica tanto la localización física de los desperdicios (en cámaras separadas y, cuando se los saca fuera del nido, en un solo montículo, a una distancia prudencial, nunca al mismo lado que la entrada principal de hojas, siempre pendiente abajo del nido, a menudo bajo un tronco del que se pueda botar los desechos sin tocar su cúmulo...) como mecanismos comportamentales. Por ejemplo, se sabe que las hormigas que lidian con los desperdicios viven en cámaras separadas y no vuelven a entrar a los huertos; más bien, los desperdicios son depositados a su alcance por otras hormigas (que, a su vez, no entran a las cámaras de desechos). Si una de estas hormigas basureras intenta regresar al huerto, es atacada por las otras e incluso asesinada.

Por si todas estas precauciones fueran pocas, para proteger al hongo las hormigas también recurren a las armas bioquímicas. La mayor amenaza para el hongo-cultivo es otro hongo del género Escovopsis (que solo existe en las colonias de hormigas, en otro caso más de coevolución). En ausencia de hormigas, el hongo-cultivo es rápidamente devorado por este hongo-moho. ¿Cómo influyen las hormigas en su control? Además de la remoción mecánica de secciones del cultivo afectadas, de la que ya se habló, la respuesta la encontraron los científicos en un revestimiento blanco que cubre a las hormigas que trabajan en mayor relación con el hongo, y que también se encuentra en menor cantidad en algunas forrajeras. El caso es que las hormigas secretan una sustancia que favorece el crecimiento de ciertas bacterias en su cuerpo –eso es el manto blanco: bacterias–, y que estas bacterias producen un efectivo fungicida que controla al moho. Estas bacterias son del grupo de los actinomicetos, de los que se deriva una gran parte de los antibióticos que utilizamos en la actualidad. Las cortadoras, entonces, utilizan dos importantes inventos de la humanidad: la agricultura y el uso de actinomicetos para combatir enfermedades. ¡Solo que estas hormigas lo hicieron 120 millones de años antes que nosotros!




CASTAS Y REPARTICIÓN DEL TRABAJO

Una de las características principales de los insectos sociales es la existencia de castas especializadas en cumplir diferentes funciones. El caso de las hormigas cortadoras es uno de los más complejos y marcados de este fenómeno. El principal factor diferenciador entre las castas es el tamaño. Las hormigas trabajadoras más grandes pueden pesar hasta doscientas veces más que las más pequeñas y tener una cabeza ocho veces mayor. Notable, si pensamos que todas ellas son hembras y hermanas. Una clasificación de las castas basada en sus tamaños podría ser así: las mínimas (por lo general trabajan dentro del nido, cuidando al hongo, a la reina y alimentando las larvas), las medianas (que cumplen funciones generales dentro del nido y a sus alrededores), las forrajeras (que cortan y transportan las hojas) y las soldados (que protegen al nido y a las columnas de forrajeras).

Esta división de funciones no es muy estricta, y una misma hormiga puede pasar de una a otra categoría a medida que crece y madura. Dicho esto, hay una excepción que es más marcada e intrigante. Las mínimas, normalmente encargadas de las labores en las profundidades del nido, también son abundantes en las columnas de forrajeo, a pesar de que por su tamaño son incapaces de cargar pedazos de hojas o ahuyentar a depredadores. Se ha visto que muchas de ellas se encargan del mantenimiento general de los senderos y de alertar sobre amenazas, pero una pequeña proporción de ellas se sube a los pedazos de hoja que son transportados por las forrajeras. Se han ensayado varias explicaciones, pero hoy las más aceptadas son dos: que lo hacen para limpiar las hojas antes de que lleguen al nido y para proteger a las hormigas forrajeras de moscas parásitas, quienes aprovechan que la carga ocupa las mandíbulas de las forrajeras para depositarles huevos en el cuello. Un curioso caso de defensa antiaérea.



EL ORIGEN DE UNA NUEVA COLONIA

En la colonia hay además una casta muy especial; está conformada por un solo individuo. Es enorme, es la reina, y de ella proceden todas las demás hormigas. Lo único que hace es comer y poner huevos que serán atendidos por sus hermanas mayores. A medida que se va poniendo vieja, la reina deja de secretar unas hormonas que impiden que las larvas que están creciendo se conviertan en nuevas reinas. También empieza a poner huevos que no han sido fertilizados y de los que se producen machos, normalmente ausentes de la colonia. Tanto las nuevas reinas como los machos tienen alas; salen de golpe, por miles, en una noche sin luna, a un culminante y masivo vuelo nupcial donde las hembras copularán con todos los machos que puedan, acumulando el esperma que guardarán por el resto de sus largas vidas (hasta de quince años, en los que pueden llegar a poner 150 millones de huevos).

Una vez fertilizada, la reina –en realidad, todavía una princesa– suelta sus alas y busca un sitio adecuado donde enterrarse. Allí intentará establecer una nueva colonia. Es un propósito complicado. Una gran parte de las reinas muere presa de los depredadores. Entre las que se salvan, la mayoría son asesinadas por hormigas cortadoras de colonias en las inmediaciones de su entierro, que no desean competencia. A las sobrevivientes les espera el sutil y calculado trabajo de desencadenar el crecimiento inicial de la colonia. Antes de partir de su colonia natal, la potencial reina tomó un poco de esporas del hongo-cultivo y lo guardó en un compartimiento especial dentro de su boca. Ahora tendrá que aprovechar al máximo este vital y limitado recurso. Al principio, alimenta al preciado hongo con sus propias heces. Al mismo tiempo, utiliza las reservas de energía de su cuerpo para producir las primeras camadas de hormigas, de las que se comerá hasta el 90%. Poco a poco las hormigas aumentan y empiezan las labores para alimentar al hongo y expandir el nido. El tamaño de estas primeras hormigas es crucial: si son muy pequeñas, no podrán cargar las hojas necesarias para alimentar el cultivo; si son muy grandes, habrán consumido demasiada energía de la reina, y esta morirá antes de que el hongo produzca suficiente alimento para ella y para sus hijas. Solo el 2,5% de las hembras que se entierran lograrán establecer una colonia que crezca y prospere, pero al hacerlo estarán perennizando uno de los más portentosos ensayos de la evolución de la vida.

Los machos, por su lado, mueren poco después de la frenética noche nupcial



*Sebastián Padrón es biólogo y entomólogo. Obtuvo su PhD en sistemática y biogeografía de mariposas en la Universidad de Florida en Gainesville. Enseña entomología en la escuela de Biología de la Universidad del Azuay. www.sebastianpadron.com



Enlaces de interés:

Hongos: un secreto a flor de piel (ETI 51)

Hongos e insectos: mentes dóciles, cuerpos útiles (ETI 81)

Datos interesantes de las hormigas cortadoras (Museo de Historia Natural del Reino Unido) (inglés)

Video de hormigas cortadoras (National Geographic) (inglés)

Hormigas cortadoras en la BBC(inglés)






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