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11/Abr/04 Cuestionan existencia de colonias gigantes de insectos en Europa y EEUU TEMAS: Biología, Zoología, Entomología, Insectos, Hymenoptera, Formicidae
Un grupo de científicos de California, EEUU, ocuparon las primeras planas hace cuatro años cuando reportaron una de las colonias más grandes de insectos en todo el mundo, una red subterránea de 965 km de extensión formada por hormigas argentinas, que llegaba desde el norte de California hasta la frontera con México. Según los investigadores, esta supercolonia estaba formada por miles de millones de obreras emparentadas muy cercanamente, todas ellas descendientes de un pequeño grupo de hormigas argentinas introducidas accidentalmente en California hace más de un siglo. Pero nuevos estudios realizados por científicos de la Universidad de Stanford levantan serias dudas sobre la existencia de una única supercolonia que se extienda por todo el estado. El equipo de Stanford cuestiona la noción de que las hormigas de Los Angeles sean descendientes de la misma población que fundó las poblaciones de hormigas de San Francisco, que viven a 640 km de distancia. Una explicación más plausible, dicen ellos, es que durante los últimos 100 años California fue infestada por numerosas colonias de hormigas argentinas genéticamente distintas. Enfrentarse al paradigna de la supercolonia es más que un ejercicio académico, dice la bióloga de Stanford Deborah M. Gordon. Las hormigas argentinas produjeron un gran impacto en muchas partes del mundo, dice ella, y si los científicos esperan desarrollar estrategias realistas que mantengan sus poblaciones dominadas, es esencial comprender cómo se reproducen y colonizan. "Nuestros datos muestran que no es cierto que toda la línea costera de California es una supercolonia genéticamente homogénea'', dice Gordon, que es profesora de ciencias biológicas. ''Encontramos mucha diversidad genética ahí, lo que indica que en el pasado probablemente hubo varias introducciones''. Gordon es una autoridad en comportamiento de las hormigas, y ha pasado más de 20 años estudiando las especies nativas e invasoras, incluyendo la hormiga argentina, o Linepithema humile (Hymenoptera, Formicidae), que ha desplazado a muchas especies de hormigas indígenas de California desde que fue introducida por primera vez alrededor del 1900. Gordon y otros científicos han tratado de descubrir por qué esas invasoras tan pequeñas colonizan de una manera tan remarcablemente existosa, no sólo en los Estados Unidos sino también en el Mediterráneo y otras partes del mundo. En mayo del 2000, el biólogo Neil D. Tsutsui y sus colegas de la Universitdad de California en San Diego (UCSD) aportaron lo que parecía ser la solución (por lo menos para California). Sus resultados, publicados en el número de mayo del 2000 de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), fueron basados en estudios genéticos y de comportamiento sobre hormigas obreras en California y Argentina. En estudios de campo llevados a cabo en Argentina, el equipo de Tsutsui observó que las hormigas tomadas de diferentes nidos generalmente luchaban cuando se dirigían sus caminos para que se enfrentaran. Pero en California, los científicos vieron que las hormigas raramente se trenzaban en combate, aún si se las colectaba en nidos ubicados a kilómetros de distancia. ¿Por qué en Argentina las obreras exhibían esa agresividad entre colonias pero sus primas de California se comportaband manera tan amistosa? El equipo de Tsutsui, para hallar una respuesta, se volcó a la genética. Los estudios previos de otras especies de hormigas habían mostrado que los insectos de la misma colonia no luchan entre ellas, debido a que llevan un aroma común que las identifica como compañeras de nido. ¿Serían todas hormigas de California miembros de la misma famila, mientras que en Argentina las agresivas obreras se enfrentaban en batallas territoriales debido a que pertenecían a colonias diferentes, con distinta genética? Para saber si era así, los científicos de la UCSD compararon el ADN de las obreras de California y de Argentina enfocando su atención en los llamados microsatélites —breves secuencias de ADN que aparecen en distribuciones únicas que se pasan de generación en generación—. A diferencia de los genes, los microsatélites no son funcionales y transmiten información no genética que no afectará el desarrollo o comportamiento de las hormigas. Pero debido a que las distribuciones de los microsatélites se heredan, los científicos las usan como marcadores genéticos para determinar si los individuos de diferentes poblaciones están emparentados. Los análisis de laboratorio del equipo de la UCSD revelaron que en Argentina las hormigas tenían en su ADN más del doble de variaciones en los microsatélites que las de las hormigas de California. La conclusión de los investigadores fue que, como resultado de su diversidad genética mayor, las hormigas de diferentes nidos de Argentina no reconocen como parientes a las de otras familias y entonces muestran agresividad territorial. Los científicos de la UCSD dicen que en California, en cambio, todas las hormigas deben estar emparentadas cercanamente debido a ser tan parecidas genéticamente. Esto podría explicar por qué es difícil que las obreras de California peleen con otras, aún cuando son de extremos opuestos del estado. "Descubrimos que si las hormigas no son similares genéticamente, entonces son agresivas entre ellas", dijo Tsutsui, que ahora está en la facultad de la Universidad de California en Irvine. Explicó que la pérdida de diversidad genética en la población de California comenzó un siglo atrás, cuando el estado fue invadido por una población de hormigas argentinas cuya propagación ha continuado desde entonces en forma cooperativa. "Las hormigas argentinas de California son muy similares genéticamente, probabemente debido a que comparten un ancestro común", dijo Tsutsui. "Debe haber habido al menos 10 reinas fertilizadas en la población que se estableció hace un siglo, pero podrían haber sido muchas más. Es como si toda la gente en los Estados Unidos fuera descendiente de los Pilgrims, que llegaron en 1620". En lugar de pelear, explicó Tsutsui, cada nueva generación de obreras en California trabaja como un equipo, trayendo comida, eliminando los competidores y construyendo nuevos nidos años tras año. El resultado: una enorme supercolonia que se extiende el la actualidad desde San Diego hasta Ukiah. Esos hallazgos "nos sugieren una posible estrategia de control para la hormiga argentina", escribieron Tsutsui y sus co-autores en PNAS. Su propuesta: considerar la introducción desde Argentina de colonias no emparentadas genéticamente para que compitan con la supercolonia. Defendiendo agresivamente sus territorios, esas nuevas colonias "deberían hacer descender la densidad de hormigas argentinas, permitiendo que las especies nativas de hormigas compitan con mayor efectividad, lo que les facilitaría la recuperación de los ecosistemas invadidos". Pero Gordon y sus colegas dicen que introducir más hormigas en California no es solución, argumentando que hay grandes fallas en la teoría de la supercolonia. "A la mirada de la gente, hay una percepción pública de que las hormigas argentinas cubren este ancho e ininterrumpido territorio desde San Diego hasta San Francisco", dijo Krista K. Ingram, del equipo de Gordon. "Pero hemos encontrado que hay rupturas en su distribución y barreras que no cruzan". En un estudio publicado en noviembre en la revista Ecology, Ingram y Gordon analizan el ADN de 768 hormigas colectadas en 48 nidos en y alrededor de la Reserva Biológica Jasper Ridge de Stanford, un sitio de investigación ubicado cerca del campus principal. La reserva está rodeada por la carretera Sand Hill y el Centro del Acelerador Lineal de Stanford (SLAC), dos imponentes barreras desde el punto de vista de las hormigas. La instalación el SLAC tiene 3 km de largo, 10 metros de alto y 13 metros de grosor, un obstáculo particularmente formidable para un insectos de sólo tres milímetros de longitud. Usando los datos de los microsatélites, Ingram y Gordon encontraron diferencias genéticas obvias entre los nidos de dentro de la reserva y los que están al lotro lado del SLAC y la carretera Sand Hill, a menos de 100 metros de distancia. Esos resultados contradicen los del estudio de la UCSD, que encontraron similitud genética por toda la costa de California. "¿Cómo pueden ser homogéneos genéticamente a lo largo de grandes, grandes escalas, cuando no lo son en escalas de centenares de metros?'', se pregunta Nicole E. Heller, estudiante graduada del laboratorio de Gordon que ha llevado adelante estudios de campo en Argentina y California. ''Sospechamos que la razón de que hayamos tenido resultados diferentes a los del laboratorio de la UCSD se deben a que los marcadores microsatélite del ADN se ven virtualmente idénticos en Argentina y a través de California'', observó Gordon. ''En nuestro estudio agregamos marcadores diferentes, que son más variables, lo que hizo más fácil detectar las variaciones genéticas entre diferentes colonias''. El trabajo genético realizado en Jasper Ridge muestra que hay barreras definitivas para el flujo de genes, agregó Heller. "También hallamos que la distribución de hormigas argentinas en Ridge es en parches'', observó. "Hay lugares donde no se encuentra ninguna, lo que sería raro si estuvieran cubriendo todo el estado". Mientras que está de acuerdo en que hay "grandes huecos" en la población de California, Tsutsui sostiene que el estudio en Jasper Ridge no termina con la noción de una supercolonia cubriendo todo el estado. "La gran supercolonia en California se extiende por alrededor de 1.000 km", dijo. "Aunque no es continua en toda su extensión, técnicamente es una sola colonia grande, debido a que las obreras se pueden intercambiar entre los diferentes nidos sin iniciar ninguna agresión. Esto significa que, a lo largo de sus 1.000 kilómetros, virtualmente todos los nidos que observamos no mostraron ningún comportamiento territorial contra los otros". Pero, cuando se le preguntó a Gordon, dijo que no importa si una hormiga de San Diego no pelea con una de San Francisco si ellas realmente nunca se encuentran en la naturaleza. "El laboratorio de la UCSD argumenta que la falta de agresión entre las hormigas de California se puede explicar por la falta de variación en los microsatélites", dijo ella. "Pero el estudio en Jasper Ridge reveló una cantidad de variación, así que ¿cómo podemos decir que las variaciones genéticas no tienen nada que ver con la agresión?". El estudio de Stanford en Jasper Ridge reforzó un estudio de abril del 2002 realizado por científicos europeos, que reportaron el hallazgo de una supercolonia aún más grande que se extiende desde Portugal hasta Italia a lo largo de las costa del Mediterráneo, una distancia de alrededor de 5600 km. A diferencia de los investigadores de la UCSD, el equipo europeo halló una gran diversidad de microsatélites en la supercolonia del Mediterráneo, pero también observaron muy poca agresión entre nidos. ¿Cómo se explica esto? ''El argumento del grupo europeo es más o menos éste:'', dijo Gordon. ''La razón por la que las hormigas del Mediterráneo no pelean es que, aunque genéticamente son diversas, han perdido diversidad en los genes involucrados en el reconocimiento, y entonces no se dan cuenta de que son diferentes de otras. Esto se opone al argumento del laboratorio de la UCSD, que dice que las hormigas de California no pelean debido a que son parientes y entonces no se encuentran diferentes entre sí''. El grupo europeo y el de la UCSD coinciden en una cosa, la falta de agresión dentro de la supercolonia es la razón principal por la que las hormigas argentinas han sido más exitosas en el Mediterráneo y en California que en su Argentina nativa, donde las frecuentes batallas territoriales mantienen la población a raya. Pero Gordon y sus colegas han encontrado evidencia que contradice esa explicación. Heller, por ejemplo, ha documentado episodios tanto de cooperación como de combate entre colonias en California. Y en Argentina —donde prevalece la lucha, según el grupo de la UCSD— Heller observó una extendida cooperación entre colonias densamente pobladas. Sus hallazgos producen dudas sobre la hipótesis de que las propias agresivas hormigas han sido las que llevaron a que la población nativa de Argentina se mantenga a raya. "Así que no es simplemente una cosa de nativas versus introducidas o de diversidad genética", dijo Ingram. "También hay factores ecológicos contribuyendo al éxito de las hormigas". Gordon está de acuerdo, señalando un experimento de la Universidad Estatal de North Carolina en el que los investigadores fueron capaces de convertir a compañeras de nido no agresivas en combatientes simplemente cambiándoles sus dietas. "Parece ser realmente claro que la agresión de las hormigas argentinas, como en la mayoría de las hormigas, está relacionada con cómo huelen, y esto parece relacionado con la comida y las influencias ambientales", sañaló Gordon. "Una vez más no hay ninguna evidencia de que haya ninguna relación entre la diversidad de microsatélites y la agresión". Gordon y sus compañeros de trabajo sostienen que muchos investigadores han aceptado la teoría de la supercolonia sin revisar con cuidado la información. El equipode Stanford también tiene el problema de que en grandes medios de Estados Unidos y Europa se presentaron sus reportes como un hecho incuestionable. "La imagen de una colonia homogénea y continua le hace sombra a una importante cuestión sobre las hormigas argentinas invasoras: especificamente, dónde están invadiendo en este momento, dónde pueden invadir luego y qué va a pasar luego de esa invasión", explicó Ingram. "Esta historia realmente ha cautivado la imaginación del público, lo que es algo frustrante", dijo Heller. "Pero es una historia tan bien presentada, que la gente no quiere oir evidencias que entren en conflicto con ella". Gordon agregó: "Pienso que las hormigas reales son mucho más interesantes que las historias que hacemos con ellas. Haremos mejores historias si empezamos con los datos verdaderos". Más información:Scientists question reports of massive ant supercolonies in California and Europe
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