¿Qué hace a las hormigas soldado gigantes?

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Un nuevo estudio sugiere que un órgano aparentemente inútil, que aparece brevemente durante el desarrollo de las hormigas soldado, podría explicar por qué algunas hormigas son trabajadores pequeños y otras son soldados enormes.

Los hallazgos podrían responder una pregunta que dejó perplejo a Charles Darwin, una pregunta que consideró una "dificultad especial" con su teoría de la evolución. Se preguntó, si la selección natural funciona al nivel del individuo, luchando por la supervivencia y la reproducción, ¿cómo puede una sola colonia producir hormigas obreras que son tan dramáticamente diferentes en tamaño, desde los trabajadores menores con sus cabezas y cuerpos pequeños, hasta los grandes soldados con cabeza con sus enormes mandíbulas?

En Sobre el origen de las especies por medios de selección natural, Darwin escribió:

... Pero todavía no hemos tocado el clímax de la dificultad; a saber, el hecho de que los neutros de varias hormigas difieren, no solo de los machos y las hembras fértiles, sino entre sí, a veces casi en un grado increíble, y por lo tanto se dividen en dos o incluso tres castas.

Según el nuevo estudio, publicado el 10 de octubre de 2018, en la revista Nature, la colonia de hormigas Pheidole genera soldados y regula el equilibrio entre soldados y trabajadores menores gracias a un órgano aparentemente sin importancia, un disco de ala rudimentario, que aparece solo brevemente durante las etapas finales del desarrollo larvario. Y solo en algunas de las hormigas, las que se convertirán en soldados.

Trabajador normal (izquierda) y soldado (derecha). El individuo en el centro es un producto intermedio producido después de que la feromona inhibitoria del soldado detuviera el crecimiento de sus discos de ala rudimentarios mientras se desarrollaba. Imagen vía Abouheif Lab.

Ehab Abouheif de la Universidad McGill es el autor principal del artículo. Abouheif dijo en un comunicado:

Fue un hallazgo completamente inesperado. La gente había notado que durante el desarrollo de los soldados que un "órgano" rudimentario aparentemente inútil aparecería y luego desaparecería. Pero asumieron que era solo un efecto secundario de las hormonas y la nutrición los responsables de convertir las larvas en soldados.

Rajendhran Rajakumar, el primer autor del estudio, agregó:

Lo que descubrimos fue que estos órganos rudimentarios no son un efecto secundario de las hormonas y la nutrición, sino que son responsables de generar a los soldados. Es su presencia pasajera la que regula la cabeza y el cuerpo de los soldados para crecer a un ritmo rápido hasta que obtengas estos soldados de cabeza grande con enormes mandíbulas y grandes cuerpos.

Los investigadores también descubrieron que la colonia de hormigas mantiene el equilibrio entre soldados y trabajadores menores, una proporción de 90-95 por ciento de trabajadores a 5-10 por ciento de soldados, al regular el crecimiento del órgano rudimentario en las larvas. Descubrieron que las hormigas mantienen esta proporción al detener el crecimiento del órgano rudimentario con una feromona inhibitoria cuando hay demasiados soldados. Sin embargo, dijeron los investigadores, la colonia puede aumentar la cantidad de hormigas soldado muy rápidamente si está bajo amenaza o si la cantidad de soldados ha disminuido por alguna razón, porque los discos de ala rudimentarios aparecen solo en las etapas finales del desarrollo larval .

Soldado Pheidole (izquierda) y trabajador menor (derecha). Foto vía Alex Wild.

Algunos datos sobre hormigas de los biólogos de la Universidad McGill:

- Los machos y la reina son las únicas hormigas con alas.

- Las alas crecen, durante la etapa larval, a partir de los discos imaginales del ala.

- Todas las hormigas obreras Pheidole son hembras y estériles.

- En las colonias del género Pheidole, las castas obreras están formadas por hormigas mayores de cabeza grande y cuerpo grande, conocidas como soldados, y trabajadores menores de cabeza pequeña y cuerpo.

- Las hormigas soldado son más grandes y tienen cabezas desproporcionadamente más grandes que los trabajadores.

- Los trabajadores realizan la mayoría de las tareas en la colonia. Salen a buscar comida y crían a la cría.

- Con grandes mandíbulas y cabezas llenas de músculos, los soldados de cabeza grande actúan principalmente en defensa de la colonia. También pueden usar sus mandíbulas para romper semillas y ayudar a procesar los alimentos, y tomarán el papel de trabajadores menores si es necesario.

En pocas palabras: los científicos han descubierto la razón biológica por la cual las hormigas soldado crecen más que las hormigas obreras.

Fuente: La regulación social de un órgano rudimentario genera complejos sistemas de castas de trabajadores en las hormigas.

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