Las sociedades de hormigas surgieron al intercambiar la protección individual por el poder colectivo

MADRID 19 Dic. (EUROPA PRESS) -

Construir legiones de hormigas prolíficas requiere toneladas de recursos, pero un nuevo estudio de la Universidad de Maryland (Estados Unidos) ha descubierto que ciertas especies recortan gastos al escatimar en armadura protectora.

La investigación, publicada en la revista 'Science Advances' revela que ciertas especies de hormigas estructuran sus colonias priorizando la cantidad sobre la calidad. Estas especies invierten menos en la cutícula de cada individuo (la capa protectora del exoesqueleto), lo que libera recursos nutricionales para producir más obreras. El estudio concluye que la estrategia de producir obreras menos protegidas, pero más numerosas resultó evolutivamente exitosa. Los hallazgos arrojan luz sobre lo que les sucede a los individuos cuando evolucionan sociedades complejas, como las observadas en los humanos.

En Biología, se plantea la cuestión de qué les sucede a los individuos a medida que las sociedades en las que viven se vuelven más complejas. Por ejemplo, los individuos pueden volverse más simples porque las tareas que un organismo solitario necesitaría realizar pueden ser realizadas por un colectivo, asegura el autor principal Evan Economo, director del Departamento de Entomología de la Universidad de Maryland.

Parte de esto se debe a que los individuos pueden volverse "más baratos", lo que significa que son más fáciles de producir en mayores cantidades, pero individualmente son menos robustos. "Esa idea no ha sido probada explícitamente con análisis a gran escala de insectos sociales hasta ahora", expone Economo.

Las hormigas proporcionan un sistema ideal para comprobar cómo surgen sociedades complejas porque las colonias varían de decenas a millones de individuos. "Las hormigas están en todas partes", explica el autor principal del estudio, Arthur Matte, estudiante de doctorado en zoología de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). "Sin embargo, las estrategias biológicas fundamentales que permitieron sus colonias masivas y su extraordinaria diversificación siguen sin estar claras".

Los autores plantearon la hipótesis de que podría existir una compensación entre el tamaño de la colonia y la inversión en la cutícula. Esta protege a las hormigas de la depredación, la desecación y las enfermedades. Además, constituye el soporte estructural de los músculos. Sin embargo, su valor nutricional es elevado, ya que requiere elementos escasos como el nitrógeno y diversos minerales para su desarrollo. Una cutícula más gruesa requiere más nutrientes, lo que podría limitar el número de individuos que puede albergar una colonia.

Utilizando un amplio conjunto de datos de rayos X 3D, los autores midieron el volumen de la cutícula y el volumen corporal de más de 500 especies de hormigas. La cobertura cuticular varió considerablemente, entre el 6% y el 35% del volumen corporal total de una hormiga. El equipo incorporó estos datos a modelos evolutivos y descubrió que las hormigas con menor cobertura cuticular tendían a tener colonias más grandes.

Aunque las cutículas más delgadas ofrecen menor protección, podrían haber facilitado la formación de colonias grandes. Los autores creen que una armadura más débil podría formar parte de un síndrome de rasgos sociales beneficiosos, como la búsqueda colectiva de alimento, la defensa del nido y la división del trabajo, que evolucionan con el mayor tamaño de la colonia.

"Las hormigas reducen la inversión por trabajador en uno de los tejidos más caros nutricionalmente para el bien del colectivo", insiste Matte. "Están pasando de la autoinversión a una fuerza laboral distribuida, lo que resulta en sociedades más complejas. Es un patrón que evoca la evolución de la multicelularidad, donde las unidades cooperativas pueden ser individualmente más simples que una célula solitaria, pero colectivamente capaces de una complejidad mucho mayor".

Además, una menor inversión en la cutícula se asoció con mayores tasas de diversificación, una medida de los eventos de especiación que los biólogos suelen utilizar como indicador del éxito evolutivo. No se han encontrado muchos rasgos asociados con la diversificación en las hormigas, según Economo, lo que hace que el hallazgo sea particularmente intrigante.

Todavía no se sabe por qué la reducción de la inversión de la cutícula conduce a la especiación, pero una hipótesis es que permite a las hormigas ocupar nuevos hábitats con nutrientes escasos.

Los autores proponen que la defensa colectiva de los nidos, el control de enfermedades y otras características asociadas con las sociedades complejas redujeron la necesidad de una formidable armadura individual. Esto podría haber iniciado un ciclo de retroalimentación positiva: la menor inversión en la cutícula facilitó el desarrollo de colonias más grandes, lo que podría haber evitado la necesidad de construir una formidable armadura.

También existen implicaciones para los humanos. El estudio invita a establecer analogías con las estrategias militares. En las primeras guerras, los caballeros con armadura pesada dieron paso a arqueros y ballesteros especializados. Economo también menciona las Leyes de Lanchester, un conjunto de ecuaciones matemáticas ideadas durante la Primera Guerra Mundial que exploran las ventajas de superar en número a los oponentes con combatientes débiles frente a superarlos en el combate cuerpo a cuerpo con unidades menos numerosas y más fuertes.