Los
científicos han resuelto un misterio cuya clave escapaba a Charles Darwin: la
diversidad de tamaño y proporción en las hormigas obreras. Han dilucido el
mecanismo que regula el desarrollo de las hormigas soldados y el mantenimiento
del equilibrio entre las castas de hormigas obreras.
Asimismo
han descrito el papel fundamental de un “órgano” rudimentario aparentemente sin
ningún interés que aparece transitoriamente durante el desarrollo de las
hormigas soldados. Los órganos “rudimentarios” efímeros son, en realidad, tejidos que se forman
durante la fase embrionaria del desarrollo de un organismo. Son los vestigios
de un órgano más desarrollado presente en un antepasado lejano. la colonia
regula la presencia de dichos órganos con objeto de mantener constante la
relación entre el número de soldados y el de las obreras Minor dentro de la
sociedad de hormigas.
Científicos
de la Universidad McGill han resuelto un misterio cuya clave escapaba a Charles
Darwin. La incapacidad del célebre naturalista para resolver este misterio lo
había inducido incluso a poner en tela de juicio su propia teoría de la
evolución. Habiendo formulado esta teoría partiendo del principio por el cual
la selección natural se efectúa a la escala del individuo, que lucha por
sobrevivir y reproducirse, se preguntaba cómo una simple colonia podía
reproducir hormigas obreras con tal diversidad de tamaño –ya se trate de las
obreras Minor, que tienen una cabeza pequeña y un cuerpo poco voluminoso, o de
las hormigas soldados, que se distinguen por su cabeza gorda y por sus
mandíbulas gigantescas- en particular si, al igual que las hormigas del género
Pheidole, son estériles. ¿La respuesta? Según un artículo publicado hoy en la
revista Nature, la colonia genera ella misma soldados y asegura el equilibrio
entre el número de obreras soldados y minor gracias a un “órgano” rudimentario
aparentemente sin ningún interés que aparece transitoriamente durante las
últimas fases del desarrollo larvario únicamente en determinadas hormigas: las
que se convertirán en soldados.
“Se
trata de un descubrimiento totalmente inesperado. Científicos habían observado
que un “órgano” rudimentario aparentemente sin interés alguno aparecía de
repente durante el desarrollo de las hormigas soldados y luego desaparecía.
Supusieron entonces que este fenómeno se producía bajo el efecto de las
hormonas y de la alimentación que permiten a las larvas transformarse en
soldados”, explica Ehab Abouheif, del Departamento de biología de la
Universidad McGill y autor jefe del estudio.
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| Ehab Abouheif |
Rajendhran
Rajakumar, autor principal del estudio, añade: “Hemos descubierto que estos
“órganos” rudimentarios no aparecen bajo el efecto de las hormonas y de la
alimentación, sino que son ellos los que rigen la creación de soldados. Su
presencia transitoria regula el crecimiento rápido de la cabeza y del cuerpo de
los soldados que, al cabo de este proceso, presentan una cabeza enorme, unas
mandíbulas gigantescas y un cuerpo de gran tamaño”.
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| Rajendhran Rajakumar |
El
Profesor Abouheif estudia las alas de las hormigas desde hace 23 años. Se
interesa en particular al papel del disco imaginal del ala, estructura que
aparece de manera transitoria durante las últimas fases del desarrollo larvario
en las hormigas soldados, y ello, incluso si éstas están desprovistas de alas.
Durante 9 años, el biólogo y su equipo han estudiado esta estructura en
laboratorio. Así, mediante varias técnicas quirúrgicas y moleculares han
cortado unas partes de estos discos rudimentarios en las larvas de hormigas
soldados del género Pheidole, cuyas especies son muy extendidas y
diversificadas. Los investigadores han descubierto que influían sobre el
crecimiento de la cabeza y del cuerpo de los insectos. Asimismo han descubierto
que podían adaptar el tamaño de las hormigas soldados cortando en distintos
grados los discos imaginales de las alas. Esta intervención dio lugar a una
reducción correspondiente del tamaño de la cabeza y del cuerpo de los insectos.
Los trabajos de estos investigadores demuestran por primera vez el papel
fundamental de los discos imaginales del ala en el desarrollo de las hormigas
soldados.
La
misión de las hormigas soldados: mantener el equilibrio dentro de la colonia
Además, los investigadores han descubierto que el
conjunto de la colonia mantiene el equilibrio entre el número de hormigas
soldados y de obreras minor asegurando la regulación del crecimiento de los
discos rudimentarios de las alas en las larvas. Según unos estudios anteriores
se sabe que la relación entre el número de obreras minor y de soldados se
mantiene relativamente constante en todas las colonias de hormigas del género
Pheidole, es decir del 90 al 95% de minor y del 5 al 10% de soldados. Los
investigadores de la Universidad Mc Gill han descubierto que las hormigas
soldados mantenían esta relación constante parando el crecimiento del disco
rudimentario de las alas mediante una feromona inhibidora cuando la colonia
tenía demasiados soldados. Sin embargo, ésta puede aumentar muy rápidamente el
número de hormigas soldados cuando una amenaza se cierne sobre ella o que el
número de soldados disminuye por alguna razón, porque los discos rudimentarios
de las alas sólo aparecen durante las últimas etapas del desarrollo larvario.
Los órganos rudimentarios: ¿más importantes de lo que se creía?
A la
luz del descubrimiento realizado por su equipo en la hormiga, el Profesor
Abouheif menciona la posibilidad de que estos órganos rudimentarios puedan
tener un papel mucho más importante de lo que se pensaba sobre el desarrollo de
un organismo. “Hasta ahora, se creía que estos órganos ya no tenían ninguna
función y que sólo eran los testigos de
un proceso evolutivo y de la existencia de antepasados comunes. Ahora que hemos
sacado a la luz el papel fundamental de los discos rudimentarios del ala para
las colonias de hormigas del género Pheilode, tenemos que volver atrás y
examinar otros órganos rudimentarios a la luz de estos nuevos conocimientos.
¿Quién sabe lo que vamos a descubrir?”
Fuente:
Universidad McGill. Rajendhran Rajakumar et coll.
Publicado
en ANECPLA: el 11 de diciembre de 2018:
