Los hallazgos, publicados este viernes en la revista ‘Current Biology’, demuestran cómo las hormigas invasoras clonales actualizan su sentido de identidad con sus compañeras de nido a lo largo de su vida adulta mediante la exposición repetida, sin dejar de conservar un reconocimiento intrínseco de sus parientes.

"Desde hace tiempo sabemos que las hormigas son muy buenas distinguiendo entre una hormiga de otra colonia y una de la suya, pero se sabía menos sobre la flexibilidad de este comportamiento", afirma Daniel Kronauer, director del Laboratorio de Evolución Social y Comportamiento de la Universidad Rockefeller (Estados Unidos).

Kronauer añade: "Este trabajo es un primer paso para comprender, a nivel conductual, cómo las hormigas hacen esa distinción, y ayudará a orientar futuros experimentos sobre las bases neurobiológicas de la sociedad de las hormigas".

‘SUPERORGANISMOS’

Las colonias de hormigas representan un importante cambio evolutivo, puesto que han pasado de insectos solitarios a sociedades altamente cooperativas en las que miles de individuos trabajan juntos como ‘superorganismos’.

Esta colaboración, orquestada con precisión, tiene paralelismos en otros ámbitos de la biología: ya sean células en un organismo multicelular, células inmunitarias en el cuerpo humano o hormigas en una colonia, el éxito de estos sistemas depende de la capacidad de distinguir lo propio de lo ajeno.

Así como las células inmunitarias deben atacar a los patógenos invasores sin dañar al propio organismo, las hormigas deben reconocer a sus compañeras de nido mientras detectan y repelen a los parásitos sociales que intenten infiltrarse en él.

Las hormigas logran esto mediante compuestos químicos cerosos que recubren sus cuerpos. Las distintas colonias utilizan los mismos compuestos básicos, pero difieren en las proporciones exactas, lo que produce sutiles señales olfativas específicas de cada colonia que esos animales aprenden a reconocer desde temprana edad.

Sin embargo, los olores pueden cambiar. “Quizás la composición genética de la colonia cambie; quizás las influencias ambientales modifiquen el olor de la colonia; quizás la colonia de hormigas se encuentre con diferentes vecinas y ahora necesite discriminar a las hormigas de ciertas colonias más que a las de otras. Las hormigas deben tener alguna forma de actualizar este sistema”, apunta Kronauer.

Tiphaine Bailly, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Kronauer, sospechaba que el sistema implicaba un aprendizaje más complejo del que los investigadores habían supuesto. "Sabíamos que las sociedades de hormigas dependen de la cooperación y que reconocer quién pertenece a la colonia y quién no es fundamental”, recalca.

ESPECIE ASEXUAL

Bailly y sus colegas se propusieron determinar lo flexible que es realmente el reconocimiento entre miembros de la colonia y bajo qué condiciones las hormigas pueden aprender a tolerar a individuos ajenos genéticamente distintos.

Para ello, recurrieron a la hormiga invasora clonal (‘Ooceraea biroi’). Esta inusual especie se reproduce asexualmente, lo que permite a los investigadores generar hormigas genéticamente idénticas de diferentes linajes. Al combinar estos linajes, el equipo pudo crear colonias mixtas y estudiar cómo las hormigas aprenden y actualizan las señales sociales.

El equipo trabajó con varias líneas clonales genéticamente distintas. Los análisis químicos demostraron que las colonias comparten el mismo conjunto de compuestos químicos, pero que cada colonia tiene un olor distintivo, según se comprobó al combinarlas en diferentes proporciones.

Posteriormente, los investigadores introdujeron hormigas individuales de otros genotipos en colonias estandarizadas y registraron comportamientos agresivos, como mordiscos. Estas pruebas iniciales confirmaron que las hormigas atacaban sistemáticamente a los genotipos ajenos.

Los investigadores se preguntaron entonces si las reglas de reconocimiento podían modificarse. Al colocar hormigas jóvenes, cuyos perfiles químicos aún eran tenues, en colonias ajenas, descubrieron que la exposición prolongada podía remodelar el perfil olfativo y el comportamiento.

SIN AGRESIVIDAD

Tras un mes, estas hormigas se parecían químicamente a sus colonias de acogida y no mostraron agresividad hacia ellas al ser evaluadas por separado, de forma similar a las hormigas nacidas en la colonia.

Sin embargo, este cambio tenía límites. Incluso las hormigas separadas de sus parientes desde la etapa de huevo seguían aceptando a hormigas con su mismo genotipo, lo que sugiere que la experiencia puede ampliar el reconocimiento, pero no puede reemplazar el sentido de identidad de la hormiga.

La tolerancia aprendida también era frágil. Si se interrumpía el contacto entre la hormiga recién llegada y la colonia de acogida, la agresión reaparecía en aproximadamente una semana.

Con el tiempo, el perfil químico de las hormigas también volvía a su forma original, lo que finalmente provocaba que sus compañeras de nido de acogida las atacaran.

Al mismo tiempo, incluso encuentros breves y ocasionales eran suficientes para mantener la tolerancia, lo que sugiere que el efecto podría implicar una memoria olfativa más duradera en lugar de una desensibilización sensorial pasajera, que normalmente desaparece en minutos u horas, ya que las hormigas mantuvieron la tolerancia incluso después de cinco días de separación total.

En conjunto, los hallazgos demuestran que la capacidad de las hormigas para distinguir a sus compañeras de nido de las ajenas es flexible, aunque no ilimitada.

Las hormigas pueden actualizar su esquema interno de pertenencia a la colonia a lo largo de su vida adulta, conservando al mismo tiempo un reconocimiento intrínseco de su propio genotipo.