Un estudio de 15 años de hormigas cortadoras de hojas y sus parientes en América del Norte y del Sur encontró que sus nidos son susceptibles a la infección por un grupo diverso de parásitos fúngicos especializados. El descubrimiento realizado por biólogos de la Universidad de Rice, Universidad Estatal de São Paulo enRio Claro, Brasil, y la Universidad de Texas en Austin podrían proporcionar nuevas pistas para controlar las plagas agrícolas y de jardín.
El estudio, que está disponible en línea en Royal Society Open Science , es uno de los parásitos más grandes jamás emprendidos asociados con las hormigas cortadoras de hojas. Comenzó en 2000 e implicó la recolección, catalogación y análisis de muestras de hongos parásitos llamados Escovopsis de docenas de colonias de hormigas cortadoras de hojas y sus parientes en Brasil, Argentina, Panamá, México y las islas caribeñas de Guadalupe y Trinidad y Tobago. Los investigadores identificaron 61 nuevas cepas de hongos que atacan la fuente de alimento de las hormigas.
"Las hormigas cortadoras de hojas son difíciles de controlar con medios ordinarios, en parte porque son granjeros", dijo Scott Solomon, biólogo evolutivo de la Universidad de Rice. "No responden a la mayoría de los cebos y venenos porque crecen por sí mismos".comida, un hongo especializado que ha evolucionado junto con ellos en una relación simbiótica durante los últimos 50 millones de años ".
Las hormigas cortadoras de hojas habitan áreas desde el sur de los Estados Unidos hasta Argentina, y hay al menos 40 especies, incluida la nativa de Texas Atta texana, que se encuentra solo en Texas y Louisiana. Los ecologistas llaman a las hormigas "mutualistas" porque cooperancon otra especie para beneficio mutuo. Cada especie de cortador de hojas tiene su propio compañero mutualista, un hongo que crece y cultiva para alimentarse y que a su vez depende de las hormigas para alimentarse y refugiarse.
El nombre del cortador de hojas proviene del estilo de cultivo de las hormigas. Las hormigas obreras se extienden ampliamente, cortando y recolectando hojas, que se llevan bajo tierra a cámaras climatizadas donde se guardan los jardines de hongos. Una colonia de cortadores de hojas, que puede serMás de 60 pies de profundidad y cientos de pies de ancho, a menudo contiene docenas de cámaras agrícolas y millones de hormigas obreras.
En Texas, se sabe que las hormigas dañan los cítricos, ciruelas, duraznos y otros árboles frutales, nueces y plantas ornamentales, así como algunos cultivos forrajeros. También pueden diezmar las plántulas de pino en partes del este de Texas y Luisiana, lo que dificultapara que los forestales establezcan nuevos cultivos.
"Han desarrollado una de las relaciones simbióticas más complejas y fascinantes de la naturaleza", dijo Solomon, profesor de ecología y biología evolutiva en el Departamento de Biociencias de Rice. "Estudiamos esa relación, en parte para aprender sobreproceso de evolución, pero también para ver si podemos encontrar nuevas formas de controlar las hormigas ".
Escovopsis es un parásito fúngico que ataca los cultivos fúngicos de las hormigas. Escovopsis se identificó por primera vez hace unos 25 años, y estudios anteriores sugirieron que es altamente especializado y se encontró solo en asociación con hormigas productoras de hongos. Los análisis evolutivos sugirieron que Escovopsis co-evolucionó junto con las hormigas y sus cultivos de hongos, ya que una cepa diferente infecta a los socios fúngicos de cada uno de los principales grupos de hormigas productoras de hongos.
Solomon comenzó a recolectar hormigas cortadoras de hojas y sus hongos en Centroamérica en 2002 como estudiante graduado que trabajaba con Ulrich Mueller de UT-Austin, coautor del estudio. En 2007 expandieron su trabajo, gracias a una Fundación Nacional de Cienciasbeca internacional posdoctoral que le permitió a Solomon pasar un año trabajando con los coautores del estudio Andre Rodrigues y Mauricio Bacci en el estado de São Paulo en Río Claro, Brasil.
"Ampliar las colecciones a Brasil fue muy importante para este estudio porque allí es donde viven muchas de las hormigas cortadoras de hojas y sus parientes fúngicos, incluidas muchas especies de las que sabíamos muy poco", dijo Solomon.
Para recolectar muestras, el equipo viajó por gran parte de Brasil en busca de hormigas cortadoras de hojas y sus parientes. Cuando encontraban una colonia, desenterraban una cámara de cultivo y luego usaban instrumentos y contenedores estériles para recolectar una palmerafragmento de jardín fúngico. En el laboratorio, los hongos de estos fragmentos se aislaron y estudiaron, tanto mediante secuenciación de ADN como con microscopía tradicional.
La investigación reveló 61 nuevas cepas de Escovopsis , más de tres veces el número que había sido catalogado en todos los estudios anteriores. También descubrió que Escovopsis es más generalista de lo que se pensaba anteriormente; se encontró la misma variante genética que invade las granjas de especies de hormigas lejanas relacionadas con el crecimiento de hongos, y hasta tres formas diferentes de Escovopsis se encontraron en la misma colonia de hormigas.
"Eso podría ser significativo porque cuanto más general y más aplicable sea una estrategia de control, más económico será desarrollar y probar", dijo Solomon. "Basado en lo que sabemos hasta ahora, podría ser posible desarrollar un Escovopsis estrategia de control basada en la cual se podría usar una sola forma del parásito para atacar varias especies diferentes de hormigas ".
Solomon dijo que aún se necesita hacer una gran cantidad de investigación antes de que se pueda desarrollar dicha estrategia. Por ejemplo, los biólogos aún no han documentado el ciclo de vida completo de Escovopsis . Tales estudios serían necesarios para comprender completamente cómo el parásito socava la salud de una colonia y qué tan ampliamente podría usarse contra las especies de cortadores de hojas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Jade Boyd. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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