Para una oruga que vive rodeada de hormigas, hay dos formas de evitar el ataque: pasar desapercibida u ofrecer a las hormigas un bocadillo azucarado a cambio de protección.
Ésta es la principal conclusión de un estudio financiado por la FAPESP (Fundación de Investigaciones de São Paulo) y publicado en Entomología Ecológica .
Con base en el análisis químico de plantas , orugas y hormigas que interactúan , investigadores en Brasil afiliados a la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS) y la Universidad de Campinas (UNICAMP) encontraron que algunas orugas son químicamente muy similares a las plantas en las que se alimentan. vivir y alimentarse y que esto les ayuda a esconderse de las hormigas. Sin embargo, hay especies químicamente diferentes que han desarrollado una estrategia de convivencia mediante la producción de una recompensa calórica para las hormigas.
«Las hormigas se alimentan de muchos insectos que viven en las plantas y establecen interacciones mutualistas que benefician tanto a las hormigas como a las plantas. Para vivir de plantas que tienen hormigas, las orugas desarrollan estrategias que les permiten coexistir con las hormigas. Vivir cerca de las hormigas tiene muchas ventajas. Muchas hormigas son agresivas y limitan la aparición de ciertos organismos. Por lo tanto, si algún animal puede vivir cerca de las hormigas sin ser atacado por ellas, puede adquirir una ventaja adaptativa «, dijo Lucas Augusto Kaminski, investigador del Departamento de Zoología de la UFRGS y director investigador del estudio.
Hizo parte de la investigación durante una pasantía postdoctoral en el Instituto de Biología de la UNICAMP con una beca de la FAPESP y la colaboración de José Roberto Trigo, profesor del instituto fallecido en 2017 y que también contó con el apoyo de la FAPESP. El primer autor del artículo es Luan Dias Lima, quien realizó la otra parte de la investigación mientras cursaba el doctorado en la UFRGS.
Presión selectiva
En la década de 2000, Trigo publicó artículos científicos que mostraban cómo los hidrocarburos cuticulares (CHC) se ven sometidos a la presión selectiva de las hormigas. Los CHC cubren la cutícula (capa más externa) de prácticamente todos los insectos y plantas, y sirven como agente impermeabilizante y señal de comunicación. Las hormigas tienen una visión limitada y perciben el mundo químicamente, a través de sus antenas o sensores. Algunas especies de orugas e insectos como los saltahojas han evolucionado para presentar los mismos CHC que las plantas en las que viven, y las hormigas no las perciben como diferentes de las plantas, protegiéndolas inconscientemente de los atacantes. Este tipo de relación se puede clasificar como comensalismo: beneficioso para la oruga y neutral para la hormiga.
En el último estudio, los investigadores utilizaron espectrometría de masas y cromatografía de gases para comparar la composición de CHC en seis especies de orugas, tres especies de plantas y dos especies de hormigas. Las orugas eran todas mirmecófilas («amantes de las hormigas»).
Los resultados del análisis mostraron aproximadamente un 95% de similitud en los CHC de orugas y plantas en la mayoría de los casos, y ninguna similitud con los CHC de hormigas. La conclusión tenía que ser que estaba involucrado el camuflaje químico. Esto fue lo que esperaban los investigadores. Sin embargo, en algunos casos, la similitud fue mucho menor, entre el 34% y el 55%, por lo que las orugas en cuestión deben ser completamente «visibles» para las hormigas.
«Esta información aparentemente no llevó a ninguna parte», dijo Kaminski. Los investigadores ahora tenían una idea: ¿Qué pasaría si la visibilidad misma de estas especies fuera una ventaja evolutiva? Entonces notaron otra diferencia.
Se sabe que algunas orugas tienen órganos dedicados a interactuar con las hormigas, como estructuras que producen vibraciones del sustrato y cerdas diminutas (setas) que se utilizan en la comunicación química. Otros órganos clave incluyen glándulas que producen un líquido azucarado como recompensa calórica para las hormigas.
En las especies camufladas, la producción de este ‘néctar’ era escasa o las glándulas estaban inertes. En especies conspicuas, estos órganos estaban bien desarrollados y producían una cantidad significativa del fluido.
«Si una oruga permanece oculta, no necesita darles nada a las hormigas , pero si produce una recompensa, debe ser visible. Lo que está involucrado aquí es la evolución de la comunicación de la oruga con la hormiga», dijo Barbosa.
Según los autores, estas características pueden hacer que las especies con glándulas productoras de néctar se vuelvan cada vez más similares químicamente. El fenómeno se conoce como mimetismo y es común entre los insectos.
Parecer una especie venenosa o que da recompensas, por ejemplo, puede ser una ventaja adaptativa. Los investigadores ahora proponen que una especie de mimetismo basado en recompensas también puede ocurrir en términos químicos.