Investigadores de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia y la Universidad de Tel Aviv descubrieron que la expresión genética en el sistema nervioso de las hormigas tiene un papel clave en la conducta de rescate que despliegan las obreras de la especie Cataglyphis niger.
El estudio, publicado en el Journal of Experimental Biology, buscó aclarar por qué algunos ejemplares ayudan a sus congéneres en peligro, mientras que otras permanecen cerca sin intervenir.
“Nuestro estudio demuestra que, en las hormigas, la disposición a ayudar está vinculada a diferencias medibles en la actividad genética”, afirmó la profesora Susanne Foitzik, del Instituto de Evolución Organísmica y Molecular.
Prueba controlada en laboratorio
Para analizar esta conducta, el equipo diseñó un experimento: una hormiga obrera fue inmovilizada en el suelo de una cámara cubierta de arena. Luego, liberaron a otras hormigas de la misma colonia para observar su reacción ante la compañera atrapada.
Las observaciones duraron 15 minutos por prueba. Las obreras fueron clasificadas como rescatadoras si se acercaban al individuo inmovilizado y trataban de liberarlo, ya fuera tirando de él o excavando a su alrededor. En contraste, se consideró no ayudantes a aquellas que se aproximaban pero no intentaban sacarlo.
Este comportamiento de auxilio ya se había documentado en esta especie cuando una hormiga intenta rescatar a otra que quedó enterrada. Con esa base, los investigadores compararon los dos grupos para ver si la diferencia conductual tenía un correlato biológico.
Qué reveló el cerebro
En una segunda fase, el equipo examinó las antenas y distintas regiones cerebrales de las hormigas observadas, incluyendo los lóbulos ópticos y las zonas centrales del cerebro. La atención se centró en los cuerpos pedunculados, áreas del cerebro de los insectos que procesan información sensorial y participan en el aprendizaje y el control de la conducta.
A partir de esos tejidos, los científicos aislaron moléculas de ARN, ya que este material permite conocer qué genes están activos en las células analizadas. Mediante técnicas de secuenciación, compararon la actividad genética entre las obreras que mostraron comportamiento de rescate y las que no.
Los resultados indicaron que las diferencias más notorias se dieron en los cuerpos pedunculados.
“En los insectos rescatados, 15 genes mostraron mayor actividad, incluyendo aquellos asociados con la percepción del olfato, la regulación hormonal, los procesos metabólicos y las funciones inmunitarias”, señaló Luisa Maria Jaimes-Nino, primera autora del estudio.
Sin ventajas físicas detectadas
Los investigadores informaron que no hallaron pruebas de que las hormigas rescatadoras fueran más fuertes o dispusieran de un mejor suministro de energía. Este punto fue clave para descartar que la conducta de ayuda dependiera solo de condiciones físicas.
“Más bien, nuestros resultados sugieren que las diferencias en el procesamiento de los estímulos sensoriales y en ciertas vías de señalización molecular podrían influir en si una hormiga responde ante una compañera de nido en peligro”, sostuvo Foitzik.
De acuerdo con el estudio, en todos los tejidos examinados aparecieron 9 genes con mayor actividad en los individuos rescatadores que en los otros. Sin embargo, la señal más clara volvió a estar en las regiones cerebrales vinculadas con la integración de información sensorial.
Respuesta social compleja
Uno de los hallazgos destacados por el equipo fue el posible papel de los genes inmunitarios, que no solo participan en la defensa frente a patógenos. Además, una revisión publicada en la revista Genes señaló que la señalización inmune puede influir en funciones neuronales y en conductas como la actividad, el sueño y otras respuestas sociales, aunque sin analizar de forma específica el rescate en hormigas.
El nuevo informe sugiere que las funciones inmunitarias podrían influir en la regulación de las respuestas sociales. Los investigadores también plantearon que las hormigas que ayudan podrían quedar más expuestas a heridas o infecciones, por lo que una mayor actividad de genes del sistema inmunitario les resultaría útil.
Pese a estos resultados, los autores aclararon que la investigación no identifica un único factor que active el comportamiento de rescate. Por el contrario, plantearon que esta respuesta probablemente surge de la interacción entre varios procesos biológicos y sensoriales, como la percepción de señales de alarma, el procesamiento de esos estímulos en el sistema nervioso y distintas vías de señalización molecular.
“Las hormigas son un modelo particularmente bueno para estudiar los fundamentos biológicos del comportamiento social complejo”, afirmó Foitzik.
“Nuestro estudio demuestra que los animales individuales dentro de la misma colonia no solo responden de manera diferente, sino que estas diferencias también están vinculadas a procesos moleculares medibles”, agregó.
Fuente: Infobae