Cómo es que las humildes hormigas cultivadoras de hongos se transformaron en titanes agrícolas

Sesentaicinco millones de años atrás, algo, probablemente una bola de fuego extraterrestre que chocó con el planeta, causó que muchas especies se extinguieran. La extinción K-T marcó el fin de la era de los dinosaurios. Aunque no todos los animales terminaron devastados. El T. rex desapareció. La humilde hormiga siguió adelante.

La cámara jardín subterránea de las hormigas cultivadoras de hongo primitivas. (Ted Schultz/Smithsonian)

Algunas hormigas no solo siguieron adelante, sino que hallaron formas innovadoras para prosperar. Un estudio evolutivo publicado el martes en la revista Proceedings of the Royal Society: B rastreó el origen de la hormiga de la agricultura hasta el evento K-T. traducido por agriculturers.com. Las que probablemente sean las primeras agricultores del planeta –colonias de hormigas que escavaban cámaras subterráneas donde cultivaban jardines de hongos nutritivos- aparecieron a alrededor de 61 millones a 57 millones de años atrás, de acuerdo a un nuevo árbol filogenético creado por biólogos de la institución Smithsonian y la Universidad del Estado de Louisiana.

“La frontera del K-T debe haber creado un tremendo nicho vacío nuevo donde los organismos que sobrevivieron podían “experimentar” con innovaciones arriesgadas sin ser borrados súbitamente por sus competidores tradicionales”, escribió en un email Jacobus J. Boomsma, un experto en hormigas cultivadoras de hongos de la Universidad de Copenhague, quien ha estado involucrado en la nueva investigación.

El entomólogo del Smithsonian, Ted R. Schultz, coautor del nuevo informe, denominó a esta explicación sobre la extinción en el K-T, algo así como una explicación ad hoc. “No es como que hayamos comprobado la causa y el efecto, pero encaja con la fecha”, afirmó al Washington Post. “Es un argumento circunstancial muy bueno”. También podría haber sido plagiado de una película de ciencia ficción: El equivalente a un invierno nuclear, forzó a los insectos a pasar más tiempo debajo de la superficie. Allí, las colonias bajo tierra, sobrevivieron cultivando y cosechando hongos. Un grupo disidente, que no aprendió a cultivar su alimento, se transformó en oportunistas cazadores subterráneos.

La separación entre estos dos grupos hermanas de cazadoras y agricultoras, marcó un punto crucial en la evolución de las hormigas. “El punto de innovación se ve claramente”, dice Boomsma, “un linaje de depredadores especializado (esto es raro entre las hormigas) y otro linaje inventando el cultivo de hongos”.

Para crear el árbol evolutivo, Schultz y sus colegas compararon secuencias de ADN de 119 especies vivientes de hormigas, 78 de las cuales son cultivadoras de hongos. Schultz, que ha pasado décadas recolectando hormigas cultivadoras de hongos y estudiando su historia genética, describió este esfuerzo como un “salto cuántico” en relación a sus trabajos previos.

Vincular estos datos evolutivos con la historia geográfica, le proporciona a los biólogos un vistazo sobre las relaciones de las hormigas antiguas. “Básicamente tratamos de reconstruir la historia”, dijo Schultz. Los científicos se centraron en encontrar ancestros comunes de las hormigas, como también en determinar en qué tipo de hábitats vivían estos animales.

La investigación previa sugería que las hormigas evolucionaron este comportamiento de cultivar hongos en los bosques lluviosos de Sudamérica. traducido por agriculturers.com. El nuevo árbol evolutivo apoya a esta hipótesis. Los entomólogos también se centraron en el punto cuando las hormigas desarrollaron una agricultura de mayor escala. Surgió un cuadro curioso. Las operaciones de cultivo de hongos más masivas fueron probablemente el resultado de hormigas que vivían en sabanas u otros climas secos, no en bosques tropicales.

Los biólogos dividen a las hormigas cultivadoras de hongos en dos grandes grupos: cultivadoras de hongos “bajas” y “altas”. (Boomsma es reacio a la terminología de “baja” y “alta”, y prefiere en cambio, “agricultura de subsistencia” y “agricultura de cultivares domesticados”, respectivamente). La mayor diferencia entre ambos grupos no reside en las hormigas, sino que en los hongos.

Ted Schultz, el entomólogo investigador del Museo Nacional de Historia Natural, habla sobre un tipo de hormiga que cultiva hongos. (Mahnaz Rezaie/The Washington Post)

“En la agricultura de hormigas baja, las hormigas son simbiontes obligados, tienen que cultivar a los hongos para sobrevivir. Pero los hongos”, dice Schultz, “son capaces de vivir perfectamente sin las hormigas”. Para el caso de la agricultura de hormigas alta, ni las hormigas ni los hongos pueden vivir uno sin el otro. “Los hongos se quedan con las hormigas, no tienen otra opción”.

Alrededor de 30 millones de años atrás, a medida que el clima de Sudamérica se volvía más fresco y los hábitats secos se volvían más abundantes, las hormigas comenzaron a cultivar hongos fuera de los ambientes boscosos. Estos cultivos fueron en un principio, similares a los hongos cultivados por las hormigas de subsistencia. Pero algo le ocurrió a los hongos en el clima seco. No podían escapar de los jardines de las hormigas o cruzarse con otros hongos silvestres. En las sabanas, los hongos “no pueden sobrevivir durante la mayor parte del año”, dijo Schultz. “Incluso si pudieran, no habría nadie para cruzarse”.

Pero la relación entre ellos no era una relación exclusiva infeliz. Para mantener a los hongos vivos, las hormigas desarrollaron formas para controlar el ambiente de los jardines. Las hormigas de hoy en día, escavan cámaras de hasta 12 pies bajo tierra, para estar más cerca de las napas de agua. Pueden alterar el contenido de humedad y el flujo de aire en los jardines. “Es tal cual como la agricultura de invernaderos”, aseguró Schultz.

Dentro de estas hospitalarias cámaras, se sentó el escenario para la “domesticación” de estos hongos. “El resultado de la domesticación fuera del bosque lluvioso, es muy interesante”, afirmó Boomsma. “Eso cambia la forma en que pensábamos sobre la historia de la agricultura de las hormigas”.

El cambio hacia las sabanas, cambió el futuro de la agricultura de las hormigas. Los hongos se volvieron poliploides, lo que significa que los hongos tienen más de los dos grupos de cromosomas usuales. Las fresas cultivadas y las sandías sin semillas son poliploides también. (Los cultivos poliploides tienden a ser más productivos, aunque por lo general pierden la capacidad de reproducirse por sí mismos). traducido por agriculturers.com. Este cultivar de climas secos, fue el ancestro de las variedades de hongos que cultivan las hormigas cortadoras de hojas, que, como lo destacó Boomsma, practican la agricultura a una “escala industrial”.

Una única colonia de hormigas cortadoras de hojas, tiene el impacto ecológico de un mamífero herbívoro grande. Si sacas a todas las hormigas de la colonia y las pesas, su masa total “estaría cerca de la masa de una vaca”, dijo Schultz. Probablemente tendrías que pesar a todos los hongos también, ya que estos funcionan como el sistema digestivo de la colonia.

Comparadas con sus primas agricultoras de subsistencia, las hormigas cortadoras de hojas, que aparecieron por primera vez a alrededor de 10 millones de años atrás, son más sofisticadas. Estas hormigas se especializan en “trabajadoras pequeñas, grandes, y soldados, con tareas complementarias”, dijo Boomsma, lo que les permite el “procesamiento de hojas cortadas frescas en forma de cinta de transporte a nivel industrial”.

Estas hormigas cultivadoras de hongo industriales podrían albergar una lección para la medicina humana. El 2014, científicos de los EEUU y Brasil, anunciaron un proyecto para estudiar la relación entre las hormigas cortadoras de hojas y los hongos, en busca de nuevas fuentes de fármacos antiparásitos y quimioterapéuticos.

Las hormigas han estado practicando la agricultura sostenible por millones de años, destacó Schultz. Sus jardines no están libres del tizón. traducido por agriculturers.com. Pero estos insectos son capaces de mantener a los visitantes indeseados a raya por medio de, por ejemplo, el desarrollo de relaciones simbióticas con bacterias mata plagas. Quizás, dijo, los agricultores humanos puedan aprender algo de estas pequeñas trabajadoras. “Las hormigas han estado haciendo esto durante 60 millones de años”, dijo Schultz. “Si quieres ser un agricultor, ¿por qué no echar un vistazo a otros agricultores exitosos?”.

traducido por agriculturers.com.

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