Lecciones de agricultura de las hormigas cortadoras de hojas

¿En qué se parece un humano a una hormiga cortadora de hojas? Ambas especies practican la agricultura. Eso sí, estos insectos son todo un modelo ecológico en la lucha contra las plagas. Un ejemplo que algunos humanos, argentinos, tratan de seguir para combatir las propias hormigas cortadoras.

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Hormigas obreras de la especie Atta colombica.

Quién haya pisado las selvas de Sudamérica (o muchos jardines de allí) quizá se haya sorprendido al ver hileras de pequeñas hojas verdes moverse por el suelo o los árboles. Es al acercarse más, cuando uno descubre que bajo este vaivén vegetal caminan en fila laboriosas hormigas. Son hormigas cortadoras de hojas y, en contra de lo que pueda parecer, no se comen las hojas que transportan, sino que las utilizan para sus cultivos de hongos.

No es fácil romper la celulosa de estas hojas para alimentarse. Por ello, la estrategia de estos insectos herbívoros consiste en utilizarlas para cosechar hongos, unos hongos que producen goniglidias que ellas luego sí se comen. Es la forma de acceder a los nutrientes de las plantas. Al principio los científicos habían centrado sus investigaciones en las hormigas y en su comportamiento recolector. Sin embargo, como repasa el último número de 'Microbiology Today', revista de la Society for General Microbiology, la mayor sociedad de microbiología de Europa, lo más sorprendente ha ido llegando cuando se pusieron, desde los años noventa, a estudiar bajo el miscroscopio las relaciones de estos insectos con su entorno microbiano.

Como detallan Garret Suen y Cameron R. Currie, del departamento de Bacteriología de la Universidad de Wisconsin-Madison (EEUU), las hormigas llevan sus hojas recién cortadas a los "huertos" donde hacen crecer los hongos bajo tierra. Allí los insectos van reponiendo el material orgánico y retirando el antiguo en una especie de vertederos fuera del hormiguero. El peligro radica en que estos huertos están expuestos a diversos patógenos (como el hongo Escovopsis) que pueden echar a perder los cultivos, y suponer la muerte de la colonia por inanición. Representan las plagas agrícolas de estas hormigas, por ello cuando las obreras detectan alguno de estos microbios, se desencadena una frenética actividad en el hormiguero para limpiar y 'desmalezar' los cultivos de hongos de patógenos.

"En realidad hay un gran número de especies de hormigas cultivadoras de hongos, nos hemos centrado en la cortadora de hojas, que es la más llamativa de todas ellas", cuenta Garret Suen desde EEUU, "y de estas quizá la más popular sea la especie Atta cephalote".

Producción de antibióticos

Como recopila ahora la revista de la sociedad de microbiología, lo más llamativo llegó cuando los investigadores se pusieron a analizar una sustancia blanca en los cuerpos de estos insectos. Pues, aumentada por las lentes del microscopio, se encontraron con algo que no esperaban: bacterias. Como detallan Suen y Currie, una vez aisladas, estas bacterias resultaron pertenecer al género Pseudonocarida, que forman parte de las actinobacterias, un grupo de procariotas que, según los científicos, producen cerca del 80% de los antibióticos utilizados por los humanos. De hecho, los estudios posteriores mostraron que estos microorganismos generan unos compuestos fungicidas que atacan los patógenos de los huertos de las cortadoras de hojas.

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Como explican los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison, estas hormigas utilizan estas bacterias como una fuente de pesticidas naturales para controlar las invasiones patógenas. "Que sepamos hay otros dos insectos que también cultivan hongos, las termitas cultivadoras de hongos de África, y los escarabajos Ambrosia encontrados en la región neotropical y Asia", nos detalla Suen, que recalca como no se han documentado relaciones con bacterias en estos dos otros insectos. El descubrimiento de las bacterias Pseudonocarida fue la primera evidencia encontrada de un animal, distinto de los humanos, que emplea bacterias para producir antibióticos con los que luchar contra patógenos.

Ahora bien, el uso que realizan estas hormigas de sus armas biológicas para combatir las plagas resulta muy distinto del de los humanos. De hecho, todo este sistema se asienta en una perfecta combinación de relaciones mutualistas entre los diferentes actores: insectos, hongos y bacterias. Como destacan los investigadores, por lo general estas asociaciones se dan cuando cada una de las partes encuentra algún beneficio. Aquí, las "ganancias" de las hormigas y los hongos están claras: para las primeras supone alimento (no se comen los hongos, pero sí las goniglidias que producen), para los segundos disponer de materia orgánica para crecer y protección contra los patógenos. Los beneficios son tan claros, que si le pasa algo a alguna de las partes será entonces el fin también para la otra.

La pregunta que se hacen los investigadores es: ¿Y qué beneficio encuentran las bacterias para suministrar antibióticos a las hormigas? "Para empezar, le proporcionan comida", sugieren los microbiólogos de la Universidad de Wisconsin-Madison, que explican que muchas especies de hormigas cultivadoras de hongos han desarrollado en sus cuerpos zonas especiales donde viven y crecen las bacterias, y desde donde reciben nutrientes. Un refugio seguro lejos de la dura competición a la que deben enfrentarse las bacterias.

¿Y cuando la plaga es la hormiga?

El interesante repaso científico de la revista de la Society for General Microbiology termina aquí. Sin embargo, lo que no menciona este trabajo es que estas hormigas cortadoras también pueden convertirse a su vez en una plaga para los agricultores y forestales humanos de muchas zonas de Sudamérica. "Son las plagas por excelencia del Neotrópico, atacando cultivos muy diversos, arruinando en una noche una plantación recién instalada, así como un jardín residencial, y representando un serio problema –aún sin solución– para la agricultura orgánica", detalla Patricia Folgarait, investigadora de la Universidad Nacional de Quilmes (Argentina), donde dirige un laboratorio especializado en el control biológico de hormigas plaga.

La estructura social y forma de comportarse de estos diminutos herbívoroso que forrajean gran cantidad de plantas diferentes y cuyos individuos se cuentan por miles de millones por colonia hace que sea difícil de actuar contra ellos. Sin embargo, también son conocidos los estragos causados por los métodos humanos para combatir las plagas por medio de pesticidas sintéticos. En Argentina, como en la mayoría de los países del mundo, existe un gran problema de residuos químicos por el uso que se ha hecho de organoclorados y fosforados. Por ello, la solución escogida por esta Universidad de Argentina ha sido aprender de alguna forma de las propias hormigas cortadoras y tratar de desarrollar a su vez pesticidas naturales o biopesticidas para poder controlarlas.

Como detalla Folgarit, lo novedoso de su proyecto de investigación consiste en la utilización de una doble estrategia. "Por un lado buscamos aliados, como el Escovopsis y otros, que puedan atacar el cultivo de hongos de las hormigas. Por otro, investigamos también formas de combatir a las hormigas adultas, las obreras, a través de la utilización de parasitoides, que son mosquitas pequeñísimas que colocan un huevo dentro del cuerpo de la hormiga, del que emerge una larva que devora a su huésped".