Así son las increíbles hormigas que crean huertos donde cultivan hongos

Desbrozar con frecuencia es la clave para tener un huerto productivo. Lo ‘saben’ hasta las hormigas. Porque, aunque mucha gente lo desconozca, ciertas especies de hormigas son ávidas horticultoras. Cultivan hongos. Una práctica que llevan perfeccionando más de 50 millones de años.

Los científicos ya habían comprobado que las hormigas eliminan solo las malas hierbas de sus huertos subterráneos de hongos, pero cómo saben qué eliminar y qué no era un misterio. Hasta ahora: un equipo multidisciplinar de científicos ha descubierto el ‘secreto’ de las hormigas ‘jardineras’.

Las hormigas distinguen los hongos ‘buenos’ de los ‘malos’. Pero, a diferencia del ser humano, no lo hacen con la vista. No podrían hacerlo, puesto que cultivan hongos bajo tierra, en la más completa oscuridad la mayor parte de las veces, así que tienen otras formas de detectar a los ‘habitantes indeseables’ de sus sorprendentes jardines.

Un equipo de científicos de varias universidades de Estados Unidos ha descubierto que las hormigas localizan a los hongos enfermos mediante la detección de sustancias químicas llamadas peptaibols, y han revelado su hallazgo en la revista ‘Pnas’.

Los investigadores se centraron en la especie de hormiga Trachymyrmex septentrionalis, cuyo hábitat sigue el ecosistema árido de pinos desde Long Island hasta el sur hasta el este de Texas, con preferencia por los suelos arenosos. Las Trachymyrmex cultivan sus talófitos bajo tierra y los alimentan con detritos orgánicos frescos.

La relación es simbiótica. "El hongo actúa casi como un intestino externo para la colonia de himenópteros; el hongo crece y alrededor de la comida fresca colocada sobre él en forma de panal, produce comida digerida para las hormigas a medida que crece y luego secreta desechos", explican los autores del estudio.

Actividad frenética de desbroce

Katie Kyle, coautora del artículo, infectó experimentalmente nidos de hormigas con Trichoderma, un hongo natural que causa enfermedades que infectan los jardines de las hormigas, y descubrió que las hormigas comenzaron a trabajar ‘horas extra’ para eliminar la infección de los nidos, aumentando su producción de residuos.

Durante el invierno, mientras las hormigas estaban inactivas, el equipo analizó los biomas fúngicos de varios nidos recolectados en diferentes lugares y encontró Trichoderma en todos ellos.

La coautora Sara Puckett preparó extractos de Trichoderma que contenían los compuestos orgánicos del hongo para determinar si el desbroce era provocado por uno o más de estos compuestos o simplemente por la presencia de células del patógeno.

"Teníamos curiosidad por ver si las hormigas estaban deshierbando debido a los compuestos producidos por el hongo infectante", explica Marcy Balunas, de la Universidad de Michigan, una de las directoras del equipo.

El experimento reveló que el extracto de Trichoderma, cuando se aplicaba al jardín de hongos, provoca en las hormigas a una actividad frenética de desbroce, tal como lo habían hecho las infecciones reales de Trichoderma.

Descubrieron que los nidos contenían peptaibols, una familia de compuestos que se sabe que produce Trichoderma. Sin embargo, encontrar qué peptaibols específicos estaban causando que las hormigas se pusieran a desmalezar podría haber resultado más complicado ya que estos extractos contienen muchos compuestos.

Pero los investigadores descubrieron que todos los peptaibols probados provocaron cierto nivel de deshierbe por parte de las hormigas, un hallazgo que implica que puede que no sea un peptaibol en particular el que provoque esa reacción, sino que todo el conjunto de peptaibols puede inducir a las hormigas a desbrozar sus huertos.

Ejemplo clásico de mutualismo

Pero aún hay dudas por despejar. Aunque los datos respaldan a los peptaibols como una señal para eliminar la maleza, no está claro qué es exactamente lo que perciben las hormigas. Podría ser que el hongo invasor Trichoderma produzca los peptaibols y que las hormigas los detecten y luego los eliminen, aventuran los investigadores.

"O tal vez las hormigas están detectando una respuesta secundaria del propio jardín de hongos", añaden. El siguiente paso será descubrir esos detalles de la comunicación entre las hormigas y los hongos, anuncia Jonathan Klassen, de la Universidad de Connecticut, codirector del estudio.

"Tal vez el hongo esté indicando 'Estoy enfermo'. O tal vez el hongo esté detectando los peptaibols. Necesitamos desarrollar la cadena de señalización", añade Klassen.

Los hallazgos resaltan uno de los pocos sistemas conocidos en los que un animal responde a una enfermedad de su compañero simbiótico beneficioso en lugar de a una enfermedad de su propio cuerpo, un fenómeno que Balunas y Klassen llaman "respuesta de defensa extendida".

La simbiosis entre hongos y hormigas está vastamente estudiada desde antiguo, ya que el comportamiento forrajero de algunas hormigas llamó la atención de los primeros naturalistas.

Las hormigas productoras de hongos y sus huertos constituyen un ejemplo clásico de mutualismo que ha llevado a dinámicas coevolutivas complejas desde hace más de 50 millones de años.

Los científicos han descubierto hasta cinco ‘sistemas agrícolas’ practicados por las hormigas productoras de hongos, incluida la que denominan "agricultura de alto rendimiento".

La agricultura es una forma especializada de simbiosis que se sabe que ha evolucionado en solo cuatro grupos de animales: humanos, escarabajos, termitas y hormigas.

Informe de referencia: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2219373120