Por TANG YUANKAI

Los niños se divierten mucho observando a las trabajadoras hormigas. Pero algunos científicos muestran más interés que los pequeños por estos insectos, a los que han dedicado numerosos años de estudio. Entre ellos figura el Dr. Zhang Guojie, subdirector de la Facultad de Ciencias del Instituto de Genómica de Beijing (BGI, por sus siglas en inglés) en Shenzhen y jefe del Centro de Biología Evolutiva y Comparación de Grupos Genéticos.

Zhang inició en 2009 un proyecto de investigación científica sobre grupos genéticos en hormigas, como parte de la primera etapa de un proyecto más amplio emprendido por el BGI que se propone estudiar los grupos genéticos de 1.000 especies animales y vegetales. El pasado mes de septiembre, Zhang comenzó a cooperar con la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, para realizar un estudio de los grupos genéticos de la hormiga cortadora de hojas.

Hormigas que saben cultivar

Hace poco, el equipo dirigido por Zhang descubrió que la sociedad de hormigas practica una estricta división del trabajo, y que algunas especies incluso cuentan con la habilidad de cultivar, de manera similar a los agricultores humanos, si bien su historia se remonta mucho más atrás en el tiempo, posiblemente hace unos 50 millones de años. Hasta ahora, se sabe de cuatro especies animales que dominan la agricultura: el ser humano, las hormigas cortadoras de hojas, los comejenes (o termitas) y los escarabajos de la corteza. Las hormigas dominan la técnica del cultivo, gracias a la que se procuran su alimento, e incluso saben abonar y escardar, pero en vez de sembrar cereales, prefieren cultivar sus tipos de hongo favoritos.

El hábitat de la hormiga cortadora de hojas se extiende principalmente por América del Sur, América Central y el sur de Estados Unidos y son, sin duda alguna, la especie agricultora por excelencia: “En comparación con otras hormigas carnívoras, las mandíbulas de las cortadoras no son muy afiladas, pero han evolucionado específicamente para el uso que les dan”, dice Zhang. Dicho uso se puede ver en el interesante proceso que siguen para preparar sus alimentos: cortan las hojas en pedacitos de uno o dos milímetros y luego las mascan hasta que se conviertan en una pasta que acarrean minuciosamente a un lecho en el que cultivarán los hongos de los que se nutren.

Las investigaciones del BGI han revelado que la hormiga cortadora de hojas se reproduce de un modo muy particular, muy diferente de como lo hacen otras especies de hormigas. En su caso, la hormiga reina se aparea con muchos machos durante su vida, mientras que las reinas de otras especies se unen una única vez y con un solo macho, cuyo semen, tras la copulación, se almacena en una vesícula en el cuerpo de la hembra y puede servir durante décadas. Los científicos creen que este especial modo de apareamiento de la hormiga cortadora de hojas probablemente tiene que ver con la expansión de una particular familia de genes.

Los resultados de estos estudios se han publicado en la famosa revista científica Genome Research. “Es un estudio realizado por un grupo internacional, compuesto por nuestros investigadores y los de la Universidad de Copenhague, que ha sentado las bases genéticas para la investigación etológica, contribuyendo a aumentar nuestro conocimiento sobre la hormiga cortadora de hojas”.

Esperanza para resolver el abuso de antibióticos

Las hormigas cuentan con un eficiente mecanismo para el tratamiento de los residuos, con individuos dedicados especialmente a esta labor, para la que utilizan técnicas muy complejas; lo que más llama la atención, es que saben producir antibióticos a partir de microbios, para acabar con las bacterias nocivas y detener la difusión de enfermedades, algo que ha causado la admiración incluso de científicos con mucha experiencia en la investigación del mundo animal.

Se ha descubierto que las hormigas utilizan antibióticos desde hace unos 50 millones de años, mucho tiempo antes que los seres humanos, lo que hace que nos preguntemos cómo es posible que su cuerpo no haya generado resistencia a los mismos, que siguen siendo efectivos. Los científicos tienen depositadas sus esperanzas en las hormigas para resolver el problema del abuso de antibióticos que nos amenaza a largo plazo. Si de veras estos insectos han conseguido dar con la solución al uso excesivo de los antibióticos, será un feliz hallazgo para el ser humano.

Pistas para entender mejor nuestra vida

En la sociedad de las hormigas, la más compleja de la naturaleza, conviven individuos de fisonomías muy diversas. En cuanto a la cabeza de las hormigas obreras, las de mayor tamaño pueden ser hasta ocho veces mas grandes que las más pequeñas, mientras que la diferencia en el tamaño del cuerpo puede llegar a ser hasta de 200 veces. “Los individuos con diferentes especializaciones varían mucho de apariencia, comportamiento, e incluso en cuanto a la duración de su vida”, explica Zhang, ilustrándolo con un ejemplo: una hormiga reina puede vivir diez años, mientras que las hormigas obreras sólo sobreviven de uno a dos meses. “Creemos que podremos explicar estas disparidades a través de la decodificación de los grupos genéticos”, piensa Zhang.

Los científicos consideran que los patrones de comportamiento de las hormigas pueden darnos pistas para entender la vida y el comportamiento de las personas. Junto a la Universidad de Arizona, el Centro de Medicina de la Universidad de Nueva York y la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania, el BGI también ha llevado a cabo estudios de las hormigas de los géneros Camponotus y Harpegnathos saltator, cuyos resultados se publicaron en la revista Science.

Ambos géneros difieren notablemente en cuanto a su organización social, división del trabajo, comportamiento, y la forma en la que cazan. Generalmente, en una sociedad de hormigas bien estructurada, la hormiga reina es el individuo cuya vida es más larga, hasta 500 veces la de los machos. A través de la comparación de los grupos genéticos de los dos géneros de hormigas, los genes en diferentes etapas de crecimiento, y sus estructuras sociales, los científicos han descubierto los genes que controlan el proceso de envejecimiento, la función de los nervios y los procesos químicos de la comunicación. “Este hallazgo nos ha brindado el patrón de control para estudiar su comportamiento y la duración de su vida”, revela Zhang. Obviamente, las investigaciones sobre las hormigas contribuirán a explicar también cómo la genética influye en el envejecimiento y el comportamiento del ser humano.