¿OBRERA O SOLDADO? DESCUBIERTA LA CLAVE DE SU DESARROLLO
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.
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”.
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.
