Cuando caes con un resfriado o gripe, puedes optar por mantenerte alejado de otras personas para evitarles un destino similar y, a su vez, pueden alejarte de ti. Según un nuevo estudio, los humanos no están solos en sus esfuerzos por secuestrar a los enfermos. En presencia de patógenos contagiosos, las humildes hormigas de jardín también pueden cambiar su comportamiento para mantener a las criaturas contaminadas lejos de otros miembros de la colonia.
Las hormigas son criaturas sociales. Viven en grandes grupos, comunicándose y cooperando entre sí para asegurarse de que la colonia funcione como debería. Debido a que a menudo están en contacto cercano, las hormigas también son vulnerables a las enfermedades contagiosas. Los estudios han demostrado que las hormigas pueden mantener a raya la enfermedad a través de una serie de mecanismos higiénicos, como eliminar la basura y los cuerpos de los miembros de las colonias muertas de sus nidos. Los científicos sospecharon que los insectos también podrían modificar su comportamiento social para disminuir la propagación de infecciones, pero esta hipótesis era, hasta hace poco, difícil de probar.
"Las colonias de hormigas tienen cientos de individuos", explica Nathalie Stroeymeyt, investigadora postdoctoral en la Universidad de Lausana en Suiza, que estudia el comportamiento colectivo en las colonias de hormigas. "Hasta ahora, simplemente no existía la metodología técnica para medir sus interacciones a nivel de colonia durante largos períodos de tiempo".
Afortunadamente, un sistema de seguimiento automatizado desarrollado por investigadores suizos en 2013 permitió a Stroeymeyt y sus colegas obtener una visión detallada de cómo se comportan 22 colonias de hormigas criadas en laboratorio cuando la enfermedad se filtra en su medio. El equipo pegó pequeños códigos de barras 2D en los tórax de las hormigas, lo que le dio a cada insecto un identificador único: "como un código QR", dice Stroeymeyt. Una cámara colocada sobre los recintos de las hormigas tomaba dos imágenes por segundo, y un algoritmo detectaba y registraba la posición de cada código de barras, brindando a los investigadores una gran cantidad de datos sobre los movimientos de las hormigas.
Durante cuatro días, el equipo dejó que las hormigas se escurrieran en su recinto sin ser molestadas. Al igual que con las colonias en la naturaleza, algunas de las hormigas trabajaban fuera del nido para buscar comida, mientras que otras, como la reina y las "enfermeras" que se ocupan de la cría en desarrollo, se quedaron dentro del nido. El quinto día, los investigadores expusieron algunos, pero no todos, de los recolectores de 11 colonias al hongo Metarhizium brunneum, que se encuentra con frecuencia en el suelo de los hábitats de las hormigas de jardín y se sabe que los enferma. Los recolectores de las otras 11 colonias fueron tratados con una solución benigna, para servir como grupo de control.
De manera crucial, estudios previos han demostrado que el hongo M. brunneum tarda al menos 24 horas en infectar a las hormigas, lo que a su vez les dio a los investigadores tiempo para observar a los insectos antes de que estuvieran realmente enfermos.
"Queríamos centrarnos en [este] período ... para poder distinguir la reacción activa de las hormigas mismas de los efectos secundarios de la enfermedad o la manipulación de parásitos", explica Stroeymeyt.
Escribiendo en la revista Science, los investigadores revelan que cuando los recolectores fueron puestos de nuevo en su recinto, las hormigas contaminadas pasaron más tiempo fuera del nido, lo que significa que tenían menos contacto con los miembros más valiosos de la colonia: la reina, que pone todo de los huevos de la colonia, y los trabajadores de interiores, que son más jóvenes que los recolectores y, por lo tanto, tienen más horas para contribuir a la colonia. (Las hormigas mayores tienen la tarea de realizar riesgosos trabajos de búsqueda de comida fuera del nido porque, como dice Stroeymeyt sin rodeos, "morirán de todos modos")
Pero el quid del estudio radica en el descubrimiento de que las hormigas contaminadas no fueron las únicas que cambiaron su comportamiento. Los recolectores que no habían estado expuestos al hongo también aumentaron la cantidad de tiempo que pasaron lejos del nido. Y las enfermeras dentro del nido llevaron a los jóvenes más adentro y pasaron más tiempo superpuestos con ellos, lo que "podría verse como un aislamiento espacial de los recolectores", dice Stroeymeyt.
¿Cómo supo la colonia entrar en acción preventiva antes de que las esporas fúngicas hubiesen infectado a ciertos recolectores? Los investigadores no están seguros, pero el agudo sentido del olfato de las hormigas podría ser clave. Las hormigas husmean con sus antenas, que constantemente tocan y toman muestras de los alrededores de los insectos. Es completamente posible, según Stroeymeyt, que una hormiga pueda detectar un hongo supurante en uno de los miembros de su colonia, tan fácilmente como podría oler un patógeno en su propio cuerpo.
Por qué los recolectores no contaminados también disminuyeron la cantidad de tiempo que pasaron en el nido es otra pregunta interesante. Como la primera línea de contacto con sus compañeros de trabajo que pronto estarán enfermos, es posible que de alguna manera sepan que se mantienen alejados de los miembros importantes de la colonia. Pero también es posible que, después de detectar patógenos en sus compañeros de forraje, simplemente pasen más tiempo tratando a los trabajadores contaminados fuera del nido. Las hormigas producen ácido fórmico a través de una glándula en la punta de su gaster, o abdomen; pueden matarse esporas de hongos entre ellos al tomar ácido fórmico en sus bocas y lamer los cuerpos de sus amigos cargados de patógenos.
Aunque los investigadores registraron menos interacciones entre los recolectores y los trabajadores de interiores, el contacto no cesó por completo, y esto llevó a otra revelación interesante. Cuando utilizaron simulaciones para modelar cómo los patógenos fúngicos se diseminaron por toda la colonia ante los cambios en la red social de las hormigas, los investigadores encontraron que la probabilidad de que la reina y las enfermeras recibieran una carga potencialmente mortal del hongo disminuyó, pero la probabilidad de Estas hormigas importantes que reciben una carga baja subieron.
"Eso es similar a la inmunización o vacunación en humanos", explica Stroeymeyt. “Estas dosis bajas no conducen a la mortalidad, pero permiten que la hormiga desarrolle algún tipo de protección contra la exposición posterior con el mismo patógeno. Ese [hallazgo] también es algo bastante nuevo ”.
En el futuro, Stroeymeyt planea investigar cómo los patógenos desencadenan cambios sociales en las colonias de hormigas salvajes, que pueden llegar a los cientos de miles; ella sospecha que la segregación entre los trabajadores de interiores y exteriores podría ser aún más pronunciada en estos grandes grupos.
Megan Frederickson, profesora asociada de ecología y biología evolutiva en la Universidad de Toronto que no participó en el nuevo estudio, llama a las conclusiones de los investigadores "un hallazgo novedoso y emocionante" que se obtiene mediante "métodos de vanguardia". Agrega que Una tecnología similar podría ayudar a los científicos a estudiar si las hormigas también cambian sus redes sociales para transmitirse microbios beneficiosos entre sí. Y Frederickson piensa que "la importancia [del estudio] incluso va más allá de las hormigas".
"Me pregunto", reflexiona, "con qué frecuencia otros animales sociales reorganizan sus redes para limitar la propagación de la enfermedad".
