Los líquidos compartidos boca-a-boca por insectos sociales contienen proteínas y pequeñas moléculas que pueden influir en el desarrollo y la organización de sus colonias, según nuevos hallazgos, publicados en eLife.
Hormigas carpinteras (Camponotus floridanus) están intercambiando fluidos boca-a-boca por trophallaxis. Crédito: Adria C. LeBoeuf
El estudio de la Universidad de Lausana, Suiza, sugiere que las hormigas carpinteras de la Florida pueden influir colectivamente en sus comunidades cambiando el coctel de proteínas, hormonas y otras moléculas pequeñas que pasan boca a boca de a una a otra y sus crías a través de un proceso denominado trophallaxis.
"Los alimentos se pasan a cada hormiga adulta y en desarrollo por trophallaxis. Esto crea una red de interacciones que enlazan a todos los miembros de la Colonia,"dice el autor principal Laurent Keller, profesor del Departamento de Ecología y evolución.
"Muchos investigadores consideran que la trophallaxis solamente es como un medio de intercambio de alimentos," agrega el profesor Richard Benton del centro para la genómica Integrativa, también un autor principal del estudio. "Pero la trophallaxis ocurre en otros contextos, como cuando una hormiga se reencuentra con un compañero de nido después de aislamiento. Por lo tanto, queríamos ver si el líquido intercambiado por trophallaxis contiene moléculas que permitan a las hormigas a pasar otros mensajes químicos a los demás y no sólo alimentos."
Hormigas carpinteras (Camponotus floridanus) están intercambiando fluidos boca-a-boca por trophallaxis. Crédito: Adria C. LeBoeuf
Para responder a esta pregunta, el equipo, dirigido por el primer autor e investigador posdoctoral Dr. Adria LeBoeuf, analizaron el fluido de la pares de las hormigas a trophallaxis. Sorprendentemente, identificaron un gran número de proteínas que parecen estar implicadas en la regulación del crecimiento de las hormigas, junto con altos niveles de hormona juvenil, un importante regulador del desarrollo de insectos, de reproducción y el comportamiento.
Para ver qué efecto tiene esta hormona sobre el crecimiento de las larvas alimentadas por trophallaxis, los científicos añadieron a la comida de cría de larvas de hormigas y descubrieron que la hormona se hace dos veces tan probable que sobreviviría a las larvas para llegar a la edad adulta.
"Esto indica que la hormona juvenil y otras moléculas transferidas boca a boca sobre esta red social podría ser utilizada por las hormigas para decidir colectivamente cómo se desarrolla su Colonia," dice LeBoeuf. "Así que, cuando las hormigas alimentan a sus larvas, no solo le dan de comer comida, son casting boletas cuantitativas para su Colonia, administrando distintas cantidades de components de crecimiento para influir en la próxima generación.
"Los efectos de la hormona juvenil que vemos son consistentes con estudios previos en otras hormigas y abejas, donde las larvas tratadas con un análogo de esta hormona tienden a desarrollar en los trabajadores más grandes y hasta reinas."
Junto con las proteínas de crecimiento y la hormona juvenil, el equipo también identificó las moléculas pequeñas y las señales químicas en el líquido trophallactic en las hormigas de carpintero que les ayudan a reconocer a sus compañeros de nido. Demostraron por primera vez la presencia de señales químicas en el líquido que se sabe que son importantes en la provisión de las hormigas con un olor de Colonia específica que les permite distinguir entre familia no familiares.
"En general, nos muestran que transmitida entre hormigas, el líquido contiene mucho más que alimentos y enzimas digestivas," agrega LeBoeuf. "Nuestros hallazgos sugieren que la trophallaxis subyace un canal de comunicación privado que las hormigas utilizan para dirigir el desarrollo de los jóvenes, similar a la leche en los mamíferos".
"Más general, esto abre la posibilidad de que el intercambio oral de fluidos como la saliva, en otros animales también podría servir para papeles previamente insospechados".
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