Los cuerpos de las hormigas y otros insectos están cubiertos con una capa delgada similar a la cera que los protege de la desecación y les permite intercambiar información, en insectos sociales, por ejemplo, para diferenciar entre enemigos y compañeros de nido. Su doble función hace que estocapa no solo esencial para sobrevivir sino también única en la medida en que puede servir como una característica inequívoca para la identificación de una especie de insecto, similar a una huella digital. La capa permite diferenciar incluso entre especies estrechamente relacionadas.su composición de hidrocarburos cuticulares que forman un perfil químico específico. Los biólogos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU en Alemania establecieron recientemente que las hormigas pueden adaptar su perfil de hidrocarburos rápidamente durante el curso de la evolución y adaptarse rápidamente a las presiones de selección externas.
Los hidrocarburos cuticulares CHC de un solo insecto pueden constar de más de 100 sustancias diferentes y difieren mucho entre las especies de insectos. Se encuentran en la cutícula de prácticamente todos los insectos y evitan la pérdida de agua, lo que les permite sobrevivir en entornos áridosLos CHC también son el principal canal de comunicación para los insectos sociales, ya que proporcionan información sobre el origen de la colonia de su portador, sobre su casta y tareas dentro de la colonia, y, en el caso de las reinas, sobre su estado de reproducción.para asegurar el funcionamiento de una colonia de insectos. Muchos insectos solitarios también los usan como feromonas sexuales.
"Todavía encontramos la evolución de rasgos tan complejos con múltiples funciones muy desconcertantes", explicó el biólogo evolutivo Dr. Florian Menzel. Está especialmente interesado en saber si los perfiles de CHC permanecen relativamente estables durante el curso de la evolución, similar a los rasgos morfológicos comocomo el tamaño o la forma del cuerpo, o si pueden cambiar más rápido y con más flexibilidad que otros rasgos durante la evolución.
especies de hormigas relacionadas con diferentes perfiles de CHC
Menzel y sus socios de cooperación de la Institución Smithsonian en Washington, DC, y la Universidad de Würzburg, Alemania, realizaron investigaciones sobre hormigas del género Crematogaster , uno de los géneros de hormigas más ricos en especies con alrededor de 1,000 especies en todo el mundo. Estas hormigas acróbatas pueden levantar el abdomen sobre su cabeza para liberar veneno o repeler sustancias en el medio ambiente y el aire circundante. Los investigadores seleccionaron 43 especies de hormigas del Crematogaster género de los cinco continentes y los examinó con respecto a su relación y sus perfiles químicos. "Queríamos saber si las especies adyacentes entre sí en el árbol filogenético tienen perfiles de hidrocarburos similares", dijo Menzel.
De hecho, el biólogo evolutivo no encontró esa correspondencia. Las especies relacionadas pueden tener perfiles CHC significativamente diferentes. Estos perfiles pueden cambiar más rápido que las características morfológicas o los patrones de comportamiento durante el curso de la evolución ". Las hormigas obviamente tienen un gran arsenal genético ensu eliminación, que pueden adaptar a gran velocidad para cambiar su perfil de CHC ", explicó Menzel. Sospecha que esto permite a las hormigas adaptar sus señales químicas durante períodos evolutivos cortos si es necesario, por ejemplo, debido a cambios en las condiciones ambientales.
La precipitación influye en la huella digital química
En otro estudio cooperativo que incluye 38 Camponotus especies y 42 Crematogaster especies de diferentes zonas climáticas que van desde templado a tropical, los biólogos alemanes y estadounidenses demostraron que el clima también ejerce presiones de selección sobre la huella química. Su estudio reveló una clara correlación de la composición de CHC y la precipitación: especies de hormigas de regiones húmedas comoComo las selvas tropicales de Malasia o Uganda tienen más alquenos y menos dimetilalcanos en su perfil de CHC que las hormigas de regiones áridas como el Mediterráneo. "Creemos que esto se debe a las diferentes habilidades de cada compuesto para proteger contra la desecación", explicó Menzel.Sorprendentemente, la temperatura del hábitat no tiene influencia en la composición de CHC. Sin embargo, otro resultado muestra que las llamadas hormigas parabióticas, que simbióticamente viven en un nido junto con otra especie de hormiga, tienen perfiles de CHC diferentes. Se diferencian significativamente de las hormigas queno viven en tal simbiosis, lo que sugiere que sus perfiles particulares de CHC representan una adaptación a reduce la agresión entre las dos especies que conviven.
Los biólogos evolutivos con sede en Mainz colaborarán aún más con colegas del Senckenberg Gesellschaft en Frankfurt, Alemania, y la Universidad de Würzburg para descubrir cómo las hormigas pueden adaptar sus perfiles de CHC tan rápidamente. Su investigación se centrará en las especies parabióticas Crematogaster levior y Camponotus femoratus que viven juntas en los llamados jardines de hormigas en la selva tropical de América del Sur y muestran una enorme diversidad química. Las dos especies que viven juntas en estos nidos comunes inusuales se alimentan juntas y, a veces, incluso se alimentan entre sí. Su relación simbiótica, la simbiosis con las especies de plantas de los jardines de hormigas, y las razones de la variedad de sus perfiles de CHC aún no se han estudiado.
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Materiales proporcionados por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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