Las hormigas han logrado establecerse en los cuatro rincones del planeta, formando a veces colonias de varios millones de individuos. Sus masas combinadas representan 12 millones de toneladas, más que las aves y los mamíferos silvestres juntos. Pero sigue siendo un misterio cómo evolucionaron para colonizar con éxito el mundo. Un estudio publicado el 19 de diciembre en la revista “Science Advances” respalda una hipótesis: lo lograron produciendo hormigas de mala calidad, pero en mayor cantidad. Precursores de la moda rápida…
Los investigadores se interesaron por el grosor de su cutícula, una especie de piel que recubre el exoesqueleto y que protege a las hormigas del shock, la deshidratación y los patógenos. Observaron cómo este grosor, en relación con el tamaño de la hormiga, variaba según el tamaño de la colonia. Para ello, realizaron escaneos 3D a más de 500 especies diferentes. “Es una tarea monumental, asegura Andrew Suárez, investigador en ecología y comportamiento de las hormigas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, que no participó en el estudio. Esta es una publicación muy interesante y bastante innovadora. Las investigaciones se han centrado a menudo en el vínculo entre el tamaño de los individuos y el de la colonia. Fueron un paso más allá al observar cómo las colonias invierten en individuos. » Utilizando modelos estadísticos, lograron rastrear la evolución de la inversión en la cutícula de las hormigas.
Conquistando el mundo
Aquí está la historia de la conquista del mundo por las hormigas tal como lo reconstruyeron. Hace unos 150 millones de años aparecieron en regiones subtropicales. En aquella época estábamos muy lejos de colonias de millones de individuos. Es más probable que sean decenas. “Se parecían mucho a ciertas especies tropicales actuales: tanques reales, rechonchos, con cutículas muy gruesas, como armaduras pesadas”detalla Mathieu Molet, profesor-investigador en ecología y evolución de la Universidad de la Sorbona, que no participó en el estudio. Gracias a esta armadura cazaban en solitario, especializándose en determinadas presas.
Luego aparecieron nuevas estrategias de alimentación, basadas en recolectar líquidos azucarados, recolectar néctar o criar pulgones para consumir sus excrementos. “En estas especies, la colonia ya no necesita luchadores que cacen y maten a sus presas, sino trabajadores cuyos cuerpos se utilizan esencialmente para absorber y transportar estos líquidos azucarados”explica Arthur Matte, autor principal del estudio. A partir de ahí, ya no es necesario recortarlo como un tanque, la cutícula puede ser mucho más delgada.
“El desarrollo de una cutícula requiere mucho nitrógeno, dice arturo mate. Nuestro aire está cargado de nitrógeno, pero encontrar nitrógeno fijo y utilizable es bastante complicado. Muchas veces es un recurso muy limitante”. Las hormigas que cambiaron a líquidos azucarados vieron que sus cutículas se volvían cada vez menos gruesas. Los recursos así ahorrados les permiten producir trabajadores más frágiles, pero más numerosos. Cantidad más que calidad. “Los grandes bancos de peces tienen una ventaja sobre los depredadores: como siempre se encuentran en grandes cantidades, la probabilidad de que un individuo sea capturado por un depredador es muy baja, explica Arthur Matte. Con las hormigas pasa un poco lo mismo: las colonias producen obreras que pueden morir muy rápidamente, pero están llenas, por lo que no es muy grave. »
Una colonia grande permite la búsqueda colectiva de alimento, defensa colaborativa, mayor especialización de tareas. Esto reduce la necesidad de una cutícula grande. Se produce una forma de círculo virtuoso, donde el tamaño de la colonia aumenta y el de la cutícula disminuye. Al plantearse la cuestión del huevo o la gallina, los investigadores dedujeron de sus modelos estadísticos que el grosor de la cutícula influye en el tamaño de la colonia más que a la inversa.
hormigas agrícolas
Algunas especies han sorprendido a los investigadores porque forman colonias de hasta varios millones de individuos, manteniendo una cutícula de espesor razonable. Es el caso de las hormigas cortadoras de hojas, famosas por haber desarrollado la agricultura casi 50 millones de años antes que los humanos. Para alimentarse, cultivan hongos bajo tierra dándoles hojas previamente masticadas que cosechan en el exterior. “Este es un ejemplo interesante de hormigas que a primera vista parecían estar saliendo del marco, pero una inspección más cercana lo corrobora, dice arturo mate. Un hongo contiene mucho nitrógeno, lo que ayuda a estas hormigas a formar su cutícula. Sin embargo, incluso entre las hormigas fungosas, aquellas con las colonias más grandes tienen cutículas más delgadas que las especies con colonias más pequeñas. »
El estudio establece otra conclusión importante: cuanto menos invierten las hormigas en la cutícula, más rápidamente se diversifican, formando nuevas especies que sobreviven. “Esta diversificación nos permite tener una comunidad que también es más resistente a los cambios ambientales. Hay especies que estarán un poco especializadas en un tipo particular de nutrición, un estilo de vida particular, diurno o nocturno, un hábitat particular, en las ramas de un árbol o en el suelo, explica Mathieu Molet. Por ejemplo, las hormigas son bien conocidas por establecer muchas relaciones mutualistas y simbióticas con otros organismos. »
El estudio sigue siendo correlacional, sin demostrar vínculos causales. “Es un enfoque en el que se formula una hipótesis y luego se observa si los datos la respaldan o la refuta. dijo Mathieu Molet. Da la casualidad de que sus datos respaldan firmemente una hipótesis evolutiva que ha sido formulada por muchas personas. » Los investigadores dan respuesta a una pregunta recurrente en biología evolutiva: el compromiso entre calidad y cantidad. Se ha estudiado ampliamente para comprender por qué especies como los ratones producen muchas crías, mientras que otras como los elefantes producen una cada cuatro años, pero con una tasa de supervivencia mucho mayor.
