En la mayoría de las colonias, las hormigas trabajan al servicio de una sola reina reproductiva, pero esa no es siempre la forma en que funcionan las sociedades de hormigas.
Investigadores de la Universidad de Georgia han encontrado colonias de hormigas de fuego tropicales, nativas de Florida y la costa de Georgia, que prosperan con múltiples reinas y muy cerca de colonias de una sola reina de la misma especie.
"La coexistencia de dos estructuras sociales dramáticamente diferentes me fascinó", dijo Kip Lacy. "Tenía que saber más"
Lacy, que actualmente es becaria graduada en la Universidad Rockefeller pero recibió su maestría en entomología de la Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales de la UGA en 2018, trabajó con el investigador de hormigas contra incendios UGA Ken Ross y DeWayne Shoemaker en la Universidad de Tennessee para aislary documentar las colonias multi-reina.
Su trabajo aparecerá en la edición de abril de 2019 de Biología actual .
Lacy trabajó con colegas del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en Gainesville, Florida, para ayudar a encontrar y aislar las comunidades de hormigas de fuego nativas que cubren los hombros y las medianas de las carreteras de Florida.
En estas áreas, encontraron que las colonias multi-reina "poligénicas" estarían ubicadas justo al lado de las colonias "monogineas" de una sola reina de la misma especie. Se encontraron nidos con reinas individuales a una distancia de hasta 5 pies de los nidos conhasta 13 reinas, dijo Lacy.
"Pueden existir uno al lado del otro, pero su estructura social permanece intacta", dijo Lacy.
Muchas colonias de hormigas de fuego son fundadas por una sola reina, apareada con una hormiga macho de una colonia diferente, que produce todos los huevos para comenzar una colonia propia. Sin embargo, no es inaudito que las hormigas de la misma especiedesarrollar hábitos reproductivos alternativos
Ross, quien ha estudiado la genética y las estructuras sociales de las hormigas de fuego durante décadas, previamente documentó la coexistencia de colonias de monoginas y poliginas en poblaciones de hormigas rojas invasoras importadas de Georgia. En las colonias de poliginas de esta especie, todas las hormigas comparten un "cromosoma social"eso está ausente de los individuos en colonias de una sola reina. Este cromosoma aparentemente induce lo que Ross describió como el" síndrome de poliginia ".
Además de la cantidad de reinas, las colonias de polígonos de la hormiga roja de fuego importada difieren de las colonias de monoginas en muchos aspectos, incluidos niveles más bajos de agresividad hacia los que no son nidos y tamaños corporales más pequeños de hormigas individuales. Pero a pesar de estas diferencias, la fundamentalel modo de reproducción es el mismo en ambos tipos de colonias: todas las hijas tanto reinas como trabajadoras se producen sexualmente.
Lacy se sorprendió al descubrir que en la hormiga de fuego tropical, los modos de reproducción de los dos tipos de colonias diferían. Al igual que las hormigas de fuego rojas importadas, las reinas de las colonias monogineas producen todas las hijas sexualmente. Por el contrario, en las colonias de hormigas de fuego tropicalescon múltiples reinas, Lacy descubrió que las reinas se reproducen asexualmente. Se ha demostrado que todas las reinas reproductoras y las reinas hijas dentro de la colonia son genéticamente idénticas.
Sin embargo, las hormigas obreras en estas colonias mostraron una diversidad genética mucho mayor; a diferencia de las reinas, no eran clones. Los experimentos controlados revelaron que las reinas se producían asexualmente y las trabajadoras se producían sexualmente en colonias de polígonos.
"Eso fue una sorpresa porque también encontramos que las hormigas machos en estas colonias parecen ser estériles", dijo Lacy.
Lacy y Ross descubrieron que las reinas de colonias multi-reina se aparearon con machos de colonias de una sola reina. Esta práctica ayudó a facilitar la clonalidad en colonias multi-reina al introducir nuevo material genético en la colonia para mantener la diversidad genética, pero no existeclaro beneficio para las hormigas machos.
"Hablando evolutivamente, los machos no obtienen nada porque sus espermatozoides van a producir trabajadores que son estériles", dijo Ross. "Las líneas genéticas de esos machos terminan ahí".
Lacy y Ross han descrito el comportamiento de las reinas poliginas como "parasitismo de esperma".
"Diferentes especies de hormigas han mostrado diferentes formas de parasitismo social antes, y este es solo un ejemplo más de ese comportamiento", dijo Ross.
Actualmente, se desconocen los fundamentos genéticos de la asexualidad y el síndrome de múltiples reinas en la hormiga de fuego tropical. Sin embargo, los estudios genéticos sugieren que las reinas asexuales pueden haber evolucionado a partir de reinas que se reproducen sexualmente en colonias monoginas.
Es importante comprender más sobre la biología de las hormigas de fuego tropicales porque, aunque han sido desplazadas por hormigas invasoras en algunas comunidades en la costa de Georgia y Florida, se han convertido en plagas invasoras en África, el sudeste asiático e incluso las Islas Galápagos.
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Materiales proporcionado por Universidad de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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