Estas hormigas encogen sus cerebros y expanden sus ovarios para convertirse en reinas de la colonia

Biología

Incluso entre las hormigas, el estatus real es principalmente un asunto heredado. Pero para las hormigas saltarinas indias, vale la pena perder un poco de su cerebro por una oportunidad de usar la corona, especialmente porque siempre podrá volver a crecer más tarde.

A diferencia de otras especies de hormigas, las hormigas saltarinas indias (Harpegnathos saltator) no mueren con sus reinas. Más bien, las hembras seleccionadas participan en combates de boxeo de antena de un mes para decidir quién será la nueva matriarca. La hembra victoriosa luego expande sus ovarios y encoge su cerebro a tres cuartas partes de su tamaño original.

Hasta ahora, es extraño, pero los científicos han descubierto otro giro surrealista en las vidas históricas de las criaturas de ojos negros y mandíbulas forzadas que habitan en el bosque: si una mujer es destituida de su trono de reina, volverá a ser una trabajadora, encogiendo sus ovarios, haciendo crecer su cerebro y retomando sus deberes anteriores.

“Descubrimos que su cerebro regresa completamente a su tamaño anterior dentro de un mes después de volver a ser un trabajador subordinado”, dijo a Live Science el autor principal del estudio, Clint Penick, profesor asociado de la Universidad Estatal de Kennesaw. “Esto fue bastante sorprendente, y es la primera vez que se informan cambios reversibles en el tamaño del cerebro de esta escala en un insecto”.

Como ocurre con la mayoría de las otras especies de hormigas, las colonias de hormigas saltarinas indias son estrictamente jerárquicas. Una reina es responsable de poner huevos (las reinas de algunas especies, como la hormiga del ejército, pueden producir hasta 300.000 huevos al día) y las obreras protegen la colonia, crían las larvas y cazan para alimentarse.

Donde difieren es lo que sucede una vez que la reina muere. La mayoría de las colonias de hormigas disminuyen lentamente después de que muere su líder, los trabajadores mueren uno por uno y la descendencia real se va para convertirse en reinas de sus propias colonias.

Pero en una colonia de hormigas saltarinas de la India, la muerte de la reina hace que más de la mitad de las hembras de la colonia participen en un torneo de un mes de feroces duelos con sus antenas. Las trabajadoras capaces de activar sus ovarios mientras realizan y reciben golpes de antena constantes en la cara son elegidas para ser las próximas reinas, dijeron los investigadores. Una vez finalizado el ritual, las nuevas reinas triunfantes liberan una feromona para alertar a sus compañeras hormigas de su estado real.

En una colonia de 100 hormigas, entre cinco y diez hembras se convertirán en nuevas reinas, según los investigadores. Sólo después de haber adquirido el estatus de reina, estas reinas hormiga recién creadas experimentan algunos cambios más radicales. Los cambios en la expresión genética y una cascada de hormonas, impulsada por un estallido de dopamina, hacen que sus ovarios se inflamen cinco veces su tamaño original y que sus cerebros se encojan un 25%. La esperanza de vida de estas nuevas reinas se extiende desde los seis meses hasta los cinco años.

“Los mayores cambios en el cerebro ocurren en los lóbulos ópticos y el cerebro central”, dijo Penick. “Las hormigas que ganan el torneo se convierten esencialmente en máquinas de poner huevos y, por lo general, nunca volverán a dejar su nido ni volverán a ver la luz del día. Tampoco necesitan cazar, cuidar de las larvas o defender el nido. Todas sus necesidades están atendidas, por lo que no necesitan el mismo nivel de cognición necesario para realizar tareas complejas”.

Para probar si esta metamorfosis era reversible, los investigadores utilizaron una muestra de 30 colonias, marcando dos nuevas reinas de cada colonia. Una de las reinas de cada colonia se mantuvo como control y se le permitió realizar sus deberes reales normales, mientras que las otras elegidas al azar fueron enviadas a confinamiento solitario durante un mes, donde fueron alimentadas y mantenidas en completo aislamiento de sus compañeras hormigas. Muy pronto, las nuevas reinas aisladas dejaron de poner huevos y volvieron a comportarse como trabajadoras.

Al regresar a sus colonias, los trabajadores revertidos fueron apresados ​​y detenidos por sus compañeros durante unas horas, probablemente debido a sus ovarios parcialmente desarrollados. Una vez que fueron liberadas, volvieron a sus deberes como reinas. La disección posterior, realizada de seis a ocho semanas después, mostró que los ovarios de las hormigas revertidas se habían encogido y sus cerebros habían vuelto a su tamaño completo.

Los investigadores sospechan que esta extraña plasticidad puede haber evolucionado porque la especie experimenta una tasa de mortalidad de reinas más alta de lo normal en sus nidos naturales en la jungla india, pero no están seguros.

Su estudio no es la única investigación que muestra que los animales transforman su estructura cerebral de manera extrema, según Penick. Las especies de pájaros cantores también lo hacen, volviendo a crecer la parte del cerebro involucrada en el aprendizaje de las canciones antes de la temporada de reproducción.

“La sabiduría típica que escuché al crecer fue que una vez que se pierden las células cerebrales, nunca vuelven a crecer”, dijo. “Ahora que sabemos que esto ocurre en la hormiga saltarina india, es posible que sea común en otras especies. Como mínimo, esta investigación muestra que incluso el cerebro de una hormiga tiene las herramientas para volver a crecer, y muchos de los genes y es probable que las redes reguladoras involucradas en esto sean similares en otros animales, incluso en vertebrados”.

Fuente: Live Science.

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