MUNDO ANIMAL. Las idas y venidas de las hormigas: ¿cómo se moldean las habilidades sociales en un mundo en constante cambio?

Las idas y venidas de las hormigas: ¿cómo se moldean las habilidades sociales en un mundo en constante cambio?

 

Las hormigas, como muchos otros animales, trabajan juntas para la supervivencia del grupo. Fuente: Adisak Mitrprayoon/Getty

Un colorido estudio de la historia natural de las hormigas que abarca desiertos secos y bosques frondosos tiene como objetivo mostrar que la sociabilidad está determinada por el medio ambiente y cambia con él.

10 abril 2024.- Los comportamientos colectivos están presentes en toda la naturaleza: desde grupos de genes que se activan simultáneamente hasta bancos de peces que nadan al unísono para protegerse contra los depredadores y montones de insectos que trabajan juntos para construir nidos. Pero a la bióloga Deborah Gordon le preocupa que los biólogos evolutivos que estudian cómo evolucionaron estos fenómenos se estén perdiendo un truco, porque a menudo no consideran que los entornos en constante cambio en los que viven los animales son fundamentales para moldear tales comportamientos. En La ecología del comportamiento colectivo , intenta dejar las cosas claras.

Gordon ha pasado décadas estudiando la historia natural de dos especies de hormigas que viven en ambientes muy diferentes, prestando especial atención a cómo los hábitats dinámicos y agitados de los insectos moldean su comportamiento. Estas observaciones forman la base de su libro.

Primero, describe la hormiga cosechadora roja Pogonomyrmex barbatus , que vive en los duros y áridos desiertos de Nuevo México. Conocidas cariñosamente como pogos, estas hormigas son de color rojo intenso y miden alrededor de 10 milímetros de largo, un tamaño impresionante para una hormiga. Viven en colonias, que contienen más de 10.000 trabajadoras, y dependen de las semillas esparcidas en el suelo del desierto para obtener alimento y agua. Las fuentes de semillas cambian lentamente a lo largo del año a medida que las plantas crecen y menguan; sobre todo hay un suministro abundante y constante de alimentos. Pero recolectar semillas es peligroso. Los desiertos son secos, por lo que los pogos viven en un mundo sin salida: deben arriesgarse a la desecación para recolectar el agua que necesitan.

Gordon muestra que esta delicada compensación se logra mediante un mecanismo lento pero robusto mediante el cual los recolectores reclutan compañeros de nido en la búsqueda de alimento. Cuando una hembra regresa al nido con su recompensa, libera hidrocarburos de su cutícula exterior para indicarles a sus hermanas que hay comida en el desierto.

Un toque fugaz de las antenas de un recolector de alimentos hace que otros salgan corriendo del nido. Se dirigen en direcciones aleatorias, pero eso está bien, porque las semillas están esparcidas en el suelo del desierto, no agrupadas en parches. La abundancia de alimentos y las condiciones ambientales favorables (días que no son demasiado calurosos, por ejemplo) significan que muchos recolectores regresan a la colonia y reclutan a muchos otros. Por el contrario, en circunstancias más sombrías, menos hormigas regresan para reclutamiento. De esta manera, una simple retroalimentación positiva regula el comportamiento colectivo estable de miles de hormigas.

A continuación, Gordon se centra en la hormiga tortuga arbórea, Cephalotes goniodontus , que busca alimento en las copas de los bosques tropicales secos de México. A diferencia de las recolectoras del desierto, las hormigas tortuga distribuyen sus crías en muchos nidos colocados en el dosel, conectados por una compleja red de enredaderas enredadas, hojas y tallos móviles. Sus fuentes de alimento son efímeras: los recolectores deben explotar ráfagas de néctar de floraciones florales pasajeras.

Cada hormiga tortuga recolectora deja un rastro de feromonas dondequiera que vaya (independientemente de si ha descubierto una fuente de alimento o no) mientras sigue los rastros dejados por otras. Estos senderos se bifurcan constantemente y los caminos pueden cambiar cada hora. ¿Qué ruta debe seguir cada recolector de alimentos?

La respuesta es sencilla, revela Gordon. Las hormigas siguen el camino más maloliente (el que tiene la señal de feromonas más fuerte) y siguen reforzando senderos rentables hasta que algo les dice que se detengan, como la presencia de un depredador o una rama rota. Esto garantiza que las hormigas puedan encontrar el lugar de alimentación más lucrativo y ajustar rápidamente el flujo de información si es necesario, cambiando su comportamiento en un entorno en constante cambio.

Los trabajadores de la hormiga cosechadora roja limpian partículas de arena de la entrada de su nido.

Las hormigas cosechadoras rojas limpian juntas su nido. Fuente: Clarence Holmes Vida Silvestre/Alamy

Entornos impredecibles

Los pogos y las hormigas tortuga resuelven problemas similares de distintas maneras. La forma en que lo hacen está dictada por su entorno. Gordon toma prestados conceptos de la ciencia de redes para describir cómo funcionan las hormigas tortuga en módulos (unidades en las que ocurre la mayor parte del flujo de información) para mantener la comunicación local, permitiéndoles responder rápidamente a la siempre cambiante disponibilidad de recursos. Por el contrario, la regulación centralizada de los pogos es el epítome de la baja modularidad: el nido es la única fuente de comunicación.

Gordon sostiene que la naturaleza del medio ambiente y los recursos que proporciona determinan los tipos de mecanismos de búsqueda de alimento colectivo que evolucionan, no sólo para las hormigas, sino para todos los organismos sociales. Sugiere que se ha pasado por alto hasta qué punto la ecología impulsa la evolución del comportamiento social de esta manera.

Estoy de acuerdo en que los investigadores necesitan reconocer mejor que los organismos existen y han evolucionado en un mundo dinámico, a menudo impredeciblemente desordenado, y reconocer que esto influye en su comportamiento. Admiro cómo el autor se inspira no sólo en cuidadosos experimentos de campo (eliminando hormigas o cambiando la cantidad de recursos disponibles y observando cómo responden los insectos) sino también en la ciencia clásica de la historia natural. Muchos biólogos evolutivos podrían aprender mucho redescubriendo esta forma de trabajar.

Pero estoy menos convencido de la sugerencia de Gordon de que sus ideas están en desacuerdo con la "teoría predominante" sobre el comportamiento social. La teoría de la aptitud inclusiva, una idea propuesta por el biólogo evolutivo británico William Hamilton en 1964 y ampliamente aceptada en el campo, sugiere que los comportamientos sociales evolucionan cuando los beneficios de cooperar con familiares superan los costos ( WD Hamilton J. Theor. Biol . 7 , 1-16; 1964 ). Las ideas de Hamilton surgieron de sus observaciones de avispas, hormigas, abejas y pájaros en sus hábitats naturales y están respaldadas por sólidas pruebas experimentales y teóricas.

La teoría de Hamilton sugiere que la cooperación prevalecerá en entornos impredecibles, y algunos animales optarán por ayudar a criar a las crías de sus parientes en lugar de tener las suyas propias ( P. Kennedy et al . Nature 555 , 359–362; 2018 ). Este fenómeno se ve a menudo en el mundo natural, desde mohos mucilaginosos hasta termitas. Por tanto, la idea de que los entornos dinámicos ayudan a moldear el comportamiento social ya forma parte de la teoría aceptada de la evolución social.

Creo que la confusión surge porque Gordon combina los procesos próximos (mecanicistas) y últimos (evolutivos). Su libro ofrece información útil sobre los procesos inmediatos que regulan el comportamiento colectivo en el día a día y el papel del medio ambiente en la configuración y el mantenimiento de dichos comportamientos. Estoy de acuerdo en que las interacciones entre los organismos y sus entornos se han pasado cada vez más por alto porque cada vez menos investigadores estudian animales en sus entornos naturales. Pero estas ideas no están reñidas con la teoría predominante sobre cómo evolucionan los comportamientos colectivos.

En su capítulo final, Gordon comenta: “El todo parece ser más que la suma de las partes, porque las partes no se suman: se entrelazan, se empujan y responden”. Esta alentadora declaración es una excelente descripción de las complejidades ecológicas y evolutivas que dan forma a nuestro mundo. Son estas complejidades las que todos los biólogos deberían tener en cuenta.


Fuente: The Ecology of Collective Behavior. Deborah M. Gordon Princeton Univ. Press (2023)

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