Las hormigas obreras enfermas piden ser eliminadas para preservar la colonia

Altruismo cooperativo

Las pupas infectadas emiten un olor que avisa a las adultas para que las sacrifiquen antes de que el hongo se propague por el hormiguero

El trabajo revela por primera vez un caso claro de señalización altruista de enfermedad en insectos sociales

El trabajo revela por primera vez un caso claro de señalización altruista de enfermedad en insectos sociales 

Christopher D. Pull / ISTA

Cuando una pupa de hormiga enferma sabe que no podrá sobrevivir, emite un olor inconfundible que alerta a sus compañeras del peligro que supone. En cuestión de horas, las obreras adultas la identifican, rompen su capullo y la eliminan para impedir que el patógeno se expanda por el hormiguero. Así lo demuestra un estudio liderado por investigadoras del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), que compara el funcionamiento de la colonia con un sistema inmunitario a gran escala.

Una señal de “encuéntrame y cómeme”

Las sociedades de hormigas están tan coordinadas que los biólogos las describen como superorganismos, entidades compuestas por miles de individuos que actúan como si fueran las células de un único cuerpo. Las obreras alimentan, limpian y defienden; las reinas producen descendencia. Y cuando es preciso, el conjunto sacrifica a sus “células” enfermas para protegerse.

Este paralelismo cobra fuerza en el nuevo estudio publicado en Nature Communications, donde los autores muestran que las pupas obreras infectadas por el hongo Metarhizium brunneum liberan un olor químico que anuncia que su infección es irreversible. Los experimentos demuestran que es una señal activa, lo que en inmunología se conoce como “señal de encuéntrame y cómeme”.

Desinfección letal pero imprescindible

Para identificar qué desencadena este comportamiento, el equipo infectó pupas de Lasius neglectus y las mantuvo en dos condiciones clave: con obreras adultas o en total aislamiento. Gracias a un ingenioso sistema de etiquetado isotópico pudieron distinguir qué sustancias químicas producía realmente la pupa y cuáles procedían del contacto con las adultas.

En palabras de las investigadoras Erika Dawson y Sylvia Cremer, consultadas por Guyana Guardian, “la señalización ha evolucionado para ocurrir mientras las pupas aún pueden producir activamente la señal de advertencia, uno o varios días antes de morir por la infección”. La clave está en que solo las pupas infectadas y acompañadas por obreras aumentaron la producción de dos hidrocarburos cuticulares específicos: C33:1 y C33:2.

Las pupas que estaban infectadas pero solas, en cambio, no emitían la señal. Los autores interpretan que producir este aviso es costoso y solo tiene sentido si hay receptoras que puedan actuar.

Hormigas obreras adultas desempaquetando a las pupas infectadas

Hormigas obreras adultas desempaquetando a las pupas infectadas 

Barbara Leyre / ISTA

Una vez detectada la pupa sentenciada, las obreras rompen su envoltura, muerden el cuerpo y aplican ácido fórmico, un potente desinfectante que acaba con los hongos y con la propia pupa. Como explica Dawson en un comunicado oficial, “lo que a primera vista parece autosacrificio es, de hecho, beneficioso para la hormiga señalizadora: protege a sus compañeras de nido, con quienes comparte muchos genes”.

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Para confirmar que el olor era suficiente para desencadenar la respuesta, el equipo extrajo el perfil químico de pupas moribundas y lo aplicó a pupas sanas. Las obreras reaccionaron desempaquetando y desinfectando del mismo modo, demostrando que el olor, por sí solo, desencadena la eliminación.

El sistema de actuación prevalece incluso cuando la colonia está debilitada y se ve comprometida gran parte de su descendencia futura. “Las hormigas no deberían correr el riesgo de no destruir a los individuos infectados, ya que incluso pasar por alto un solo ejemplar de cría que posteriormente podría esporular puede tener consecuencias devastadoras para la colonia”, afirma Dawson en respuesta a Guyana Guardian.

Sin embargo, las pupas de futura reina —genéticamente idénticas a las obreras pero con mayor inversión energética— no emiten este olor. Podría parecer un comportamiento egoísta, pero el estudio muestra que tienen una inmunidad innata mucho más potente y son capaces de frenar la infección por sí mismas.

El olor permite actuar antes de que el patógeno produzca esporas, cuando aún no es contagioso

El olor permite actuar antes de que el patógeno produzca esporas, cuando aún no es contagioso 

ISTA

Un mecanismo de altruismo sanitario

El trabajo revela por primera vez un caso claro de señalización altruista de enfermedad en insectos sociales. Un mecanismo sofisticado que evita sacrificar individuos recuperables, pero permite actuar rápido ante los que no pueden salvarse. “Nuestros hallazgos muestran cómo la interacción entre la inmunidad individual y social conduce a una protección altamente eficaz del superorganismo contra las enfermedades mediante una comunicación eficiente”, señala Cremer para Guyana Guardian.

Se sabe que las hormigas adultas enfermas abandonan la colonia para evitar la propagación de enfermedades, no obstante, este trabajo revela que, incluso en etapas inmaduras, las hormigas han desarrollado mecanismos de comunicación muy precisos que permiten al grupo anticiparse a las amenazas. La señal que emiten las pupas no es un acto pasivo, sino una contribución directa a un superorganismo donde cada individuo es prescindible pero el conjunto no lo es. La cooperación —incluso cuando implica la propia destrucción— se convierte en una forma extrema de eficiencia biológica.

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