Temnothorax americanus es una hormiga esclavista que se encuentra en el noreste de Estados Unidos. Estos pequeños insectos sociales no crían a sus crías ni buscan comida ellos mismos. En cambio, asaltan los nidos de otra especie de hormigas Temnothorax longispinosus , secuestra sus larvas y pupas para traerlas de regreso a su propio nido. Una vez que han alcanzado la edad adulta, las hormigas secuestradas deben alimentar a las crías de las especies esclavistas, buscar comida, alimentar a los esclavistas e incluso defender su nido.La colonia de esclavistas, que consta de una reina y de dos a cinco trabajadores, puede tener de 30 a 60 esclavos. En un nuevo estudio, biólogos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU examinaron la relación especial entre los parásitos y su anfitrión e hicieron un descubrimiento emocionante: La capacidad de las hormigas anfitrionas para defenderse depende fundamentalmente de si los esclavistas asaltantes provienen de un área con una población de parásitos exitosa o menos exitosa. Si los esclavistas provienen de un sitio donde los esclavistas son raros, las hormigas anfitrionas reaccionan agresivamente a los invasores.Si, por el contrario, los intrusos provienen de un área donde los esclavistas son comunes, los anfitriones no los reconocen y, como resultado, no responden de manera agresiva. El estudio también reveló que esteLa diferencia en cómo reaccionan también se refleja en la actividad de los genes asociados con la agresión en el cerebro de las hormigas.
Similar a los parásitos de cría de aves como los cucos T. americanus pertenece a una clase de parásitos conocidos como parásitos sociales que no dañan directamente los cuerpos de sus anfitriones, sino que manipulan su comportamiento social o de cuidado de cría. Los parásitos sociales y sus anfitriones participan en una "carrera armamentista coevolutiva": Los parásitos perfeccionan la explotación de sus anfitriones, mientras que los anfitriones desarrollan continuamente mejores estrategias defensivas. Cuando la presión parasitaria es baja, T. longispinosus reacciona a un ataque con combate coordinado, pero, en sitios donde el parasitismo es más prevalente, su estrategia de defensa cambia de lucha a huida. Fue la naturaleza precisa de esta relación, y las reacciones correspondientes, que el grupo de trabajo de la profesora Susanne Foitzik enel Instituto JGU para la Evolución Organísmica y Molecular iOME investigó en el nuevo estudio.
Los parásitos de poblaciones ecológicamente exitosas permanecen sin ser detectados y no desencadenan la actividad de los genes de defensa
Para prepararse para el estudio, los miembros del grupo recolectaron colonias de hormigas hospedadoras de bellotas, palos y grietas en rocas de ocho áreas diferentes en el este de América del Norte. Se encontraron hormigas esclavistas en cinco de estas ocho regiones. Los investigadores investigaron cómolas hormigas se comportan cuando se encuentran, probando hormigas de todas las regiones entre sí. "El comportamiento de los anfitriones se explica únicamente por el origen de los esclavistas", resumió Foitzik. Cuando un nido de las hormigas anfitrionas T. longispinosus es allanada, para los defensores es más importante de qué entorno proviene el atacante que su propio origen geográfico. Las hormigas esclavistas de poblaciones exitosas logran pasar desapercibidas, encontrando así una defensa más débil. Esto se refleja en la actividad de los genes en elhormigas huésped. "La expresión de genes en las hormigas huésped defensoras no está determinada por su procedencia, sino más bien por el éxito ecológico del parásito atacante en su entorno original", explicó Foitzik. "En efecto, lo que sucede en elel cerebro de las hormigas depende de con quién se encuentren y no de quiénes son ".
La capacidad de los parásitos de poblaciones exitosas para eliminar virtualmente la defensa de sus huéspedes se debe principalmente a su éxito en permanecer sin ser detectados. Las hormigas se reconocen químicamente usando hidrocarburos que cubren la capa externa de su cuerpo, la cutícula. Las hormigas esclavistas tratan delimitan la cantidad de sustancias utilizadas para el reconocimiento que llevan en sus cuerpos. Las poblaciones de parásitos altamente exitosas transportan solo pequeñas cantidades de esos químicos que la hormiga huésped usa para detectarlos. "Por lo tanto, pueden volar bajo el radar del huésped", dijo el profesorSusanne Foitzik. "Si tienen éxito, vemos menos cambios en la actividad de los genes de las hormigas hospedadoras." Los ladrones de crías pueden entonces entrometerse sin ser notados y sin obstáculos en un nido hospedador.
La expresión genética en las hormigas obreras está más ligada a su actividad que a la edad o la fertilidad
En otro estudio, el grupo de investigación de Foitzik también investigó la actividad de los genes en las hormigas obreras de la especie Temnothorax longispinosus . Para tener éxito ambiental, los insectos sociales dependen de la división del trabajo, no solo entre las reinas y los trabajadores, sino también entre los trabajadores mismos. El papel que desempeñan los trabajadores, ya sea cuidando a la cría o buscando comida, está influenciado por su edad, fertilidady el estado nutricional. Las hormigas que cuidan la cría son más jóvenes, más fértiles y corpulentas. Los científicos aislaron el papel especializado de las hormigas de factores relacionados con la edad y la fertilidad.cuidadores de cría y viceversa ", explicó Foitzik. El estudio mostró que la actividad genética en las hormigas depende más de su papel en la colonia que de su edad o fertilidad, un nuevo hallazgo que ayuda a mejorar nuestra comprensión de la evolución del comportamiento social en las hormigas.
Significativamente, los genes individuales pueden desencadenar cambios importantes en el comportamiento de las hormigas. Un gen particularmente importante es la vitelogenina A, que es muy activa en los cuidadores de cría. Si este gen se regula a la baja, las trabajadoras dejan de cuidar a la descendencia de la colonia y gastanmás tiempo cuidando a los compañeros de nido adultos. Los hallazgos de los investigadores de Mainz muestran que el gen A, similar a la vitelogenina, influye en la sensibilidad de las obreras a los olores de la cría. Si las hormigas ya no sienten la cría, dejan de cuidarlas. Estos experimentos muestran cómoLa división del trabajo en las sociedades sociales de insectos está regulada en el sentido de que los miembros del grupo reaccionan de diferentes maneras a estímulos específicos asociados con distintas tareas en la sociedad de las hormigas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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