Un nuevo trabajo de investigación muestra que las hormigas bebé que están terminalmente enfermas les indican a otras hormigas que las maten, potencialmente protegiendo así al resto de la colonia para evitar contagios.
En un trabajo publicado hoy en Nature Communications los investigadores revelaron que las pupas de hormiga – el paso siguiente al de larva pero anterior al de adulto – de la especie de hormiga Lasius neglectus producen activamente una señal química que hace que otros miembros de la colonia las extermine. Los hallazgos sirven como respaldo adicional de la visión de la colonia de hormigas como “superorganismo” que se comporta como entidad única más que como comunidad de muchos individuos.
Hormigas desinteresadas
“Los individuos enfermos a menudo ocultan su estado de salud ante los miembros del grupo, evitando así la exclusión social o la agresión”, escribieron los investigadores en este trabajo. Por otra parte, los investigadores documentaron el hecho de que las hormigas adultas abandonan su colonia para evitar el contagio de su enfermedad. Sin embargo, como las pupas están dentro de un capullo y no pueden salir de la colonia, su estrategia es un tanto extrema: emiten una señal química que esencialmente convoca a la autodestrucción.
“Las hormigas adultas que están cerca de morir dejan el nido para morir fuera de la colonia. De manera similar, las obreras que han estado expuestas a esporas de hongos practican el distanciamiento social”, dijo en declaraciones del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA) la coautora del estudio y líder del Grupo Cremer de ese instituto. “Sin embargo, solo las hormigas que pueden moverse tienen esa posibilidad. Las crías que están dentro de la colonia, como células infectadas en un tejido, no pueden recurrir a esa opción”.
Cuando las hormigas obreras reciben la señal, sacan a la pupa del capullo, las perforan y les inyectan ácido fórmico, un veneno antimicrobiano que obra como desinfectante producido por ellas mismas. Eso mata a los patógenos, pero también a la pupa.
Aunque en estudios anteriores se demostró que las hormigas obreras pueden reconocer a las pupas enfermas y matarlas para desinfectar el nido, la ciencia no sabía si la dinámica se producía por indicios pasivos o por señales intencionales de las pupas enfermas. Para echar luz sobre el tema, los científicos de este nuevo trabajo infectaron a hormigas Lasius neglectus con un patógeno fúngico.
La señal de advertencia
Durante el experimento las pupas de obreras enfermas emitían un olor corporal modificado (señal química) que advertía a las hormigas adultas de que tenían que destruirlas. Solamente las hormigas enfermas que estaban cerca de obreras adultas producían esa señal, indicando que no se trata de una respuesta inmune o de un efecto colateral de la infección. Cuando los investigadores aplicaron el olor a las pupas sanas, también las destruyeron, lo que confirmó el rol de la sustancia química en el inicio de la acción de respuesta.
Como las obreras destruyen pupas específicamente, y éstas están ubicadas dentro de un montón de huevos, larvas y pupas, “el olor no puede propagarse por toda la cámara del nido sino que debe relacionarse directamente con las pupas enfermas”, explicó Thomas Schmitt, coautor del trabajo y ecólogo químico de la Universidad de Würzburg. “Del mismo modo, la señal no consiste en compuestos volátiles, sino de compuestos no volátiles sobre la superficie corporal de la pupa”.
Aunque técnicamente las colonias son comunidades compuestas por muchos individuos, las hormigas hacen que su colonia funcione como un único superorganismo. Cada hormiga es como una célula dentro de un cuerpo. Por ejemplo, las reinas son las responsables de producir crías, y las obreras infértiles son responsables del mantenimiento y la salud de la colonia. De manera similar, nuestras células germinales son responsables de la producción de descendencia, y nuestras células somáticas realizan todas las demás tareas importantes. En esa misma línea, la señal de la pupa con enfermedad terminal refleja la forma en que las células de nuestro cuerpo liberan señales químicas – “señal de encuéntrame y cómeme” – para que nuestras células inmunes identifiquen y destruyan a las células que emiten la señal con el fin de eliminar el riesgo de infección.
Las hormigas reina no necesitan ser destruidas
En el caso de las hormigas,lo que a primera vista parece un autosacrificio es, de hecho, beneficioso también para quien emite la señal: salvaguarda a sus compañeras de nido con quienes comparte muchos genes. Al advertir a la colonia que se han infectado mortalmente, las hormigas con enfermedad terminal ayudan a que la colonia permanezca sana y produzca colonias de descendientes que indirectamente pasan los genes de la que emitió la señal a la siguiente generación”, explicó Erika Dawson, primera autora del trabajo y ecóloga conductual del ISTA. Si una hormiga con enfermedad terminal fingiera estar sana y muriera, podría contagiar y poner en peligro a toda la colonia.
Lo interesante es que los investigadores no observaron que emitieran la señal química las pupas de reina. Tienen defensas inmunes más fuertes que las pupas de obreras y pueden resolver la infección de manera independiente. Las pupas de obreras no pueden controlar la infección y por eso advierten a la colonia.
Las pupas enfermas emiten la señal solo cuando la infección se ha vuelto incontrolable, dando poder así a las demás hormigas para intervenir en situaciones de peligro real, evitando al mismo tiempo la destrucción de las pupas que sí pueden recuperarse. “Esta coordinación precisa entre individuos y colonia en general es lo que hace que sea tan efectiva esta señal altruista del estado de enfermedad”, concluyó Cremer.
