Subscribe Us

MUNDO ANIMAL. Perder el vuelo tuvo enormes beneficios para las hormigas

 

Tanto las obreras como las reinas (más grandes y con alas) se muestran en la imagen. Fuente: Philip Gronski

Las hormigas son uno de los grupos de animales más exitosos del planeta, ocupando desde suelos templados hasta selvas tropicales, dunas del desierto y encimeras de cocina. Son insectos sociales y su capacidad de trabajo en equipo se ha identificado desde hace mucho tiempo como uno de los factores clave que conducen a su éxito. Se sabe que las hormigas son capaces de levantar o arrastrar objetos muchas veces su propio peso y transportarlos de regreso a su colonia. Pero con investigaciones anteriores que se han centrado en los aspectos sociales de una colonia de hormigas, se ha descuidado un poco la observación de una hormiga individual.

Ahora, investigadores de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) y la Universidad de la Sorbona en París han investigado por qué las  obreras individuales son tan fuertes. Su estudio, publicado en Frontiers in Zoology , examina la hipótesis de que la pérdida de vuelo en las  está directamente relacionada con la evolución de una mayor fuerza individual.

Las hormigas obreras evolucionaron a partir de insectos voladores. Hasta ahora, se había asumido que perder el vuelo ayudó a optimizar sus cuerpos para trabajar en tierra, pero hay mucho que aprender sobre cómo lo lograron.

Ser capaz de volar puede ser un sueño común entre las personas, pero la realidad del vuelo es que impone fuertes limitaciones a la constitución del propio cuerpo. En los insectos voladores, los músculos de las alas ocupan la mayor parte del tórax, a veces más del 50%. Esto significa que otros músculos, que se utilizan para sostener y mover la cabeza, las piernas y el abdomen, se contraen y aprietan contra el exoesqueleto.


Hormigas obreras de Cataglyphis bombycina. Fuente: Philip Hönle

Pero una vez que se eliminan las limitaciones del vuelo, todo ese espacio en el tórax se abre, lo que permitiría que los músculos restantes se expandieran y reorganizaran. Esto fue, al menos, lo que pensaron los investigadores.

La investigación anterior en esta área se había centrado en la estructura externa de las hormigas, pero con la tecnología disponible en OIST, los investigadores pudieron obtener una imagen muy detallada de lo que estaba sucediendo dentro del tórax. El objetivo era analizar las características generales comunes a todas las hormigas, en lugar de centrarse en la especialización de determinadas especies. Para hacer esto, los investigadores hicieron un análisis detallado de dos especies de hormigas relacionadas lejanamente, incluidas las obreras sin alas y las reinas voladoras, y confirmaron sus hallazgos en una muestra más amplia de especies.

Como esperaban, los investigadores encontraron que la pérdida de vuelo había permitido una reorganización clara del tórax. Dentro del tórax de la hormiga obrera, todo está integrado maravillosamente en un espacio diminuto. Los tres grupos de músculos se han expandido en volumen, dando a las hormigas obreras más fuerza y ​​potencia. También ha habido un cambio en la geometría de los músculos del cuello, que sostienen y mueven la cabeza. Y se ha modificado la unión interna de los músculos.




Curiosamente, al observar las avispas sin alas, los investigadores descubrieron que estos insectos habían respondido a la pérdida de vuelo de una manera completamente diferente. Las avispas sin alas son solitarias y consumen alimentos a medida que los encuentran. Por otro lado, las hormigas son parte de una colonia. Cazan o hurgan en busca de comida que luego deben llevar de regreso al nido para la reina y sus compañeros de nido más jóvenes, por lo que tiene sentido que haya una presión de selección para promover la capacidad de carga.

Fascina saber lo que hace que una hormiga sea una hormiga y comprender las innovaciones clave detrás de su éxito. Sabemos que un factor es la estructura social, pero esta fuerza individual es otro factor esencial.

Las hormigas se han estudiado durante siglos en términos de su comportamiento, ecología y genética, pero, enfatizaron los investigadores, esta historia de fuerza, hasta ahora, se ha pasado un poco por alto. El siguiente paso es desarrollar modelos biomecánicos más detallados de cómo funcionan los diferentes grupos de  , hacer una investigación similar sobre la mandíbula y las piernas y explorar la diversidad observada entre las especies de hormigas.

Fuente: Christian Peeters et al. The loss of flight in ant workers enabled an evolutionary redesign of the thorax for ground labour, Frontiers in Zoology (2020). DOI: 10.1186/s12983-020-00375-9

PUBLICIDAD

Publicar un comentario

0 Comentarios