El descubrimiento de Boy revela una interacción planta-insecto muy compleja
La nueva investigación del equipo, impulsada por el descubrimiento de Hugo de agallas ubicadas cerca de un nido de hormigas, reveló un tipo mucho más complejo de mirmecocoria, que combinaba la interacción avispa-agallas de roble con la interacción apéndice-comestible-hormiga.
«Primero, observamos que aunque estas agallas normalmente contienen una ‘capucha’ carnosa de color rosa pálido, las agallas cerca del nido de hormigas no tenían estas capuchas, lo que sugiere que las hormigas pueden haberlas comido», dijo Deans. «En última instancia, esto nos llevó a descubrir que las avispas de las agallas manipulan los robles para producir agallas, luego dan un paso más y manipulan las hormigas para recuperar las agallas de sus nidos, donde las larvas de avispas pueden protegerse de los depredadores de las agallas o recibir otros beneficios. Esta multi La interacción en capas es alucinante, casi difícil de navegar.
Los equipos resultados publicado en la revista American Naturalist.
Investigar la interacción
Para comprender mejor la interacción, los investigadores realizaron una serie de experimentos de campo y laboratorio. En primer lugar, para determinar si, al igual que los eliaosomas, los sombreros de agalla de roble, que los investigadores llamaron kapéllos (en griego, «sombrero»), eran realmente comestibles y atractivos para las hormigas, el equipo observó directamente los robles de agalla en colonias de hormigas salvajes en el oeste de Nueva Zelanda. York y el centro de Pensilvania. Además, instalaron cámaras de video para capturar otras interacciones entre animales y agallas. En ambos lugares, vieron hormigas que llevaban agallas a sus nidos. En los nidos, se quitaron todas las tapas comestibles, mientras que las agallas permanecieron intactas.
En una segunda serie de experimentos destinados a determinar si kapellos funcionaba de la misma manera que los elaiosomas, los investigadores investigaron la preferencia de las hormigas por las agallas de roble sobre las semillas de sanguinaria. Establecieron estaciones de cebo para semillas/agallas y observaron que las hormigas eliminaban la misma cantidad de semillas y agallas, lo que sugiere que no hay diferencia en la preferencia de las hormigas.
A continuación, los científicos realizaron un experimento de laboratorio para determinar si las hormigas acumulaban agallas debido a sus nutritivos kapellos. Establecieron tres tratamientos de placas de Petri, que contenían agallas enteras, cuerpos biliares a los que se les quitaron los cuerpos biliares o kapéllos a los que se les quitaron los cuerpos biliares, así como una placa de control que contenía un tipo diferente de agalla que no tenía ningún apéndice comestible. Introdujeron hormigas en placas de Petri. Descubrieron que el interés de las hormigas no difería entre las agallas de control y las agallas de tratamiento sin kapéllo, las cuales carecían de componentes comestibles. Por otro lado, el interés de las hormigas fue mayor por las agallas con kapellos intactos y por los kapellos solos que por las agallas control.
«Demostramos que las agallas con capuchas eran mucho más atractivas para las hormigas que las agallas sin capuchas, y que las propias capuchas también eran atractivas para las hormigas», dijo el profesor de entomología John Tooker. «Esto sugiere que los corchos deben haber evolucionado como una forma de atraer hormigas».
Finalmente, el equipo preguntó: «¿Qué tienen los kapellos que los hace tan atractivos para las hormigas?» Según Tooker, la química de los elaiosomas está bien estudiada y se sabe que contiene ácidos grasos nutritivos. Por lo tanto, el equipo comparó las composiciones químicas de los kapellos con las de los elaiosomas y descubrió que los kapellos también contienen ácidos grasos saludables.
«Los ácidos grasos que abundan en las cápsulas biliares y los eliosomas parecen imitar a los insectos muertos», dijo Tooker. «Las hormigas son carroñeras que intentan encontrar y agarrar cualquier cosa que valga la pena llevar a su colonia, por lo que no es casualidad que las cápsulas biliares y los eleosomas contengan ácidos grasos típicos de los insectos muertos».
¿Cuál vino primero?
La pregunta final, y según los investigadores, la más intrigante que se hizo el equipo fue: «¿Qué fue primero en el tiempo evolutivo?» ¿Interacción del elaiosoma o interacción de la bilis?
«Dado que la mirmecocoria se describió hace más de un siglo y ha sido bien estudiada y enseñada en las escuelas, se podría suponer que la interacción del elaiosoma fue lo primero, pero esta suposición puede ser incorrecta por varias razones», dijo Robert J. Warren II, profesor. de biología, SUNY Buffalo State.
Una de las razones, explicó, es que las plantas mirmecocorosas, como la sanguinaria, constituyen un porcentaje muy pequeño de todas las especies de plantas y, por lo tanto, es posible que no proporcionen suficientes recursos alimenticios para impulsar la selección natural en las hormigas. Las agallas del roble, sin embargo, son muy abundantes. De hecho, dijo Warren, alguna vez fueron tan abundantes que se usaban regularmente para engordar ganado.
«Si estas agallas fueran tan abundantes y hubieran desarrollado esta táctica de crecimiento de sombreros hace miles de años, podría haber sido un poderoso impulsor de la selección natural en las hormigas», dijo Warren. «Es posible que las hormigas hayan estado acostumbradas durante mucho tiempo a recoger agallas con gorras, y luego, cuando las flores silvestres de primavera comenzaron a producir semillas que tenían un apéndice comestible, las hormigas ya estaban predispuestas a recoger cosas con un apéndice. ácido graso».
Deans señaló que el equipo recibió recientemente una subvención para realizar un trabajo filogenético para investigar más a fondo cuál de estas interacciones se produjo primero en el tiempo evolutivo.
“Comprender cómo evolucionaron estas interacciones y cómo funcionan ayuda a desentrañar un poco más la complejidad de la vida en la Tierra”, dijo.
Sobre cómo se sintió contribuir a un descubrimiento tan importante, Hugo dijo: «Apuesto a que otros niños han hecho descubrimientos similares, pero nunca supieron cuán importantes podrían ser». Me siento realmente feliz y orgulloso de saber que fui parte de un importante descubrimiento científico. Es extraño pensar que el simple hecho de que las hormigas recolectaran lo que yo pensaba que eran semillas fue en realidad un avance científico significativo.
Cuando se le preguntó si quería ser entomólogo como su padre cuando fuera grande, dado que ya había hecho su primer descubrimiento científico, Hugo respondió: “La verdad es que no. Quiero ser diferente… único… cuando sea grande.
Otros autores del artículo incluyen a Antoine Guiguet, investigador postdoctoral en biología, Penn State, y Chloe Mokadam, profesora titular de química, SUNY Buffalo State.
La Fundación Nacional de Ciencias apoyó esta investigación.
