Tendencias21

Una feromona dirige la construcción colectiva de los nidos de hormigas

Hasta ahora, había sido un misterio cómo las hormigas construyen colectivamente nidos cuyo tamaño puede ser de varios miles de veces el tamaño de una hormiga individual y cuya arquitectura es muy compleja. Ahora, un estudio francés ha revelado que el secreto está en una feromona que sirve a estos insectos de «guía».

Una feromona dirige la construcción colectiva de los nidos de hormigas

Las hormigas construyen colectivamente nidos cuyo tamaño puede ser de varios miles de veces  el tamaño de una hormiga individual y cuya arquitectura es a veces muy compleja.  Sin embargo, la capacidad de coordinar a varios miles de hormigas en estas construcciones sigue siendo un misterio.

Para entender los mecanismos implicados en este proceso, investigadores franceses del CNRS, de la Universidad Toulouse III- Paul Sabatier y de la Universidad de Nantes han combinado análisis de comportamiento, imágenes en 3D y técnicas de modelado computacional.

Su trabajo muestra que las hormigas se autorganizan mediante la interacción con las estructuras que construyen, gracias a la adición de una feromona a su material de construcción. Esta señal química controla su actividad a nivel local y determina la forma del nido.  La descomposición de la feromona con el tiempo debido a las condiciones ambientales también permite a las hormigas adaptar la forma de sus nidos.

Los nidos de la hormiga negra

Los nidos de la hormiga negra común (Lasius niger) se componen de una parte subterránea constituida por una red de galerías, y de un montículo de tierra compuesto por un gran número de cámaras en forma de burbuja, estrechamente interconectadas entre sí.

Usando técnicas de imagen en tres dimensiones -como la tomografía de rayos X o el escáner 3D- los investigadores caracterizaron las estructuras construidas por las hormigas, así como su dinámica de construcción. Además, analizaron el comportamiento de construcción individual de cada hormiga.

Descubrieron así que, en la parte situada por encima del suelo, estos insectos  acumulan sus materiales de construcción formando pilares que rodean las cámaras. Las hormigas preferentemente depositan sus cúmulos de tierra en aquellas zonas donde otras ya se han depositado material.

Una feromona dirige la construcción colectiva de los nidos de hormigas

Feromona mensajera

Asimismo, añaden a sus depósitos una feromona que estimula a otras hormigas a construir en el mismo sitio. Como resultado, las hormigas van formando entre todas pilares que están regularmente espaciados.

Cuando estas columnas alcanzan una altura igual a la longitud media del cuerpo de una hormiga, los insectos construyen cubiertas en la parte superior de ellas. Utilizan su tamaño corporal como plantilla para determinar cuándo deben dejar de construir verticalmente, y cuándo empezar a depositar material por los laterales de los pilares. Por tanto, utilizan dos tipos de interacciones indirectas con el fin de construir arquitecturas complejas.

Por si esto fuera poco, la feromona que emplean en sus construcciones se descompone con el tiempo a una velocidad que depende de las condiciones climáticas, lo que permite a la construcción adaptarse al entorno.

Por ejemplo, en un ambiente seco, dicha feromona disminuye rápidamente, lo que provoca que se construya un menor número de pilares. Como consecuencia de esto, las  cámaras son más grande, lo que permite a las hormigas agruparse allí con el fin de preservar la poca humedad que haya. En un ambiente húmedo, la feromona persiste durante más tiempo , lo que conlleva un mayor número de pilares y cámaras más pequeñas.

Los investigadores han desarrollado también un modelo matemático en 3D de construcción del nido, a partir del análisis del comportamiento individual de las hormigas. El modelo demostró que los dos tipos de interacciones practicadas por las hormigas para coordinar su actividad reproducen fielmente la dinámica de la construcción y de las estructuras construidas durante los experimentos. También destaca el papel clave desempeñado por la feromona en la dinámica del desarrollo y en las formas de los nidos.

Como un solo organismo

El presente estudio vuelve a incidir en la idea de que las hormigas y otros insectos son capaces de trabajar colectivamente casi como si fueran un solo organismo, algo que ya han apuntado estudios sobre  su respuesta a perturbaciones en los nidos (similar a la de un sistema nervioso) o su capacidad de coordinarse para construir redes de transporte de coste bajo y eficiente.

Referencia bibliográfica:

Anaïs Khuong, Jacques Gautrais, Andrea Perna, Chaker Sbaï, Maud Combe, Pascale Kuntz, Christian Jost & Guy Theraulaz. Stigmergic construction and topochemical information shape ant nest architecture. PNAS (2016). DOI: 10.1073/pnas.1509829113.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Detectan por primera vez materia oscura en un cúmulo galáctico 14 febrero, 2024
    La materia oscura identificada, detectada indirectamente en un cúmulo conformado por miles de galaxias, podría ayudar a los científicos a comprobar la existencia de una estructura a gran escala que se extiende por todo el Universo: de esta forma, un "andamiaje" de materia oscura atravesaría todo el cosmos y sería el sostén de innumerables galaxias, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer implante cerebral de Neuralink en un humano está rodeado de misterio 14 febrero, 2024
    Existen dudas sobre si el primer implante cerebral a un humano, anunciado por Elon Musk el 29 de enero, se ha producido realmente, ya que todo está rodeado de falta de transparencia, ausencia de certificación científica, escasos detalles sobre su tecnología, sus métodos y sus resultados.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren un fármaco de animación suspendida que imita la hibernación 14 febrero, 2024
    Descubren un fármaco de "animación suspendida" que imita la hibernación y podría mejorar el trasplante de órganos, asegurar la supervivencia ante lesiones traumáticas y facilitar los viajes espaciales de larga duración.
    Redacción T21
  • La muerte los llama y ellos se juntan 13 febrero, 2024
    Un experimento desarrollado en "granjas de cadáveres" permitió comprobar que la descomposición de cuerpos humanos y de otras especies atrae siempre a las mismas variedades de microorganismos y hongos, sin importar el clima, la estación del año o la ubicación en el globo. Un mejor conocimiento de esta comunidad "universal" de descomponedores permitirá importantes avances […]
    Pablo Javier Piacente
  • Una corriente oceánica fundamental para el equilibrio climático podría anticipar su colapso 13 febrero, 2024
    Los científicos han descubierto una señal de advertencia clave antes que una corriente crucial del Atlántico colapse y sumerja al hemisferio norte en un verdadero caos climático: la Circulación de Vuelco Meridional del Atlántico (AMOC) genera una liberación de calor que ayuda a mantener a Europa, y también en parte a América del Norte, más […]
    Pablo Javier Piacente
  • Toda la biblioteca privada de Darwin ya está disponible en Internet 13 febrero, 2024
    La biblioteca privada de Charles Darwin ha sido completamente reconstruida y está disponible en Internet por primera vez, coincidiendo con el 215 cumpleaños del naturalista. El catálogo, de 300 páginas, contiene 7.400 títulos con un total de 13.000 volúmenes entre libros, escritos y revistas, que están al alcance de todo el mundo sin salir de […]
    Redacción T21
  • El metro de Londres implanta IA para vigilar la red subterránea 13 febrero, 2024
    El metro de Londres ha probado herramientas de vigilancia con IA en tiempo real para detectar posibles situaciones de riesgo o de conflicto y permitir al personal intervenir rápidamente. Detecta comportamientos agresivos e identifica a las personas que se cuelan sin pagar.
    Redacción T21
  • La memoria universal promete revolucionar a la informática 12 febrero, 2024
    La memoria universal podría reemplazar tanto a la RAM como al almacenamiento interno en los ordenadores de uso masivo, brindando una alternativa más rápida y más eficiente a nivel energético. Un nuevo estudio muestra un posible enfoque revolucionario de la memoria universal: empleando un nuevo material denominado GST467, los investigadores apreciaron que la memoria mejora […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los relámpagos volcánicos habrían encendido la llama de la vida en la Tierra primitiva 12 febrero, 2024
    Cuando la Tierra era joven y salvaje, los procesos en nuestro planeta transformaron una mezcla de ingredientes en lo necesario para impulsar la vida. Para esto es crucial el nitrógeno, un nutriente esencial para formar proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Los científicos han descubierto evidencias geológicas que indican que las descargas de rayos asociadas con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La genética tiene mucho que decir sobre el asesinato de una madre adoptiva 12 febrero, 2024
    Según la genética, el comportamiento de los hijos adoptados está mayoritariamente influido por los padres biológicos, mientras que el parecido entre padres e hijos en una familia adoptiva es muy pequeño. Además, un hijo adoptado no tiene vínculos genéticos con su madre adoptiva y puede heredar ciertas maneras de pensar de sus padres biológicos, especialmente […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia