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sábado, 3 de junio de 2017

Bioconstrucciones: tejiendo nidos con hifas de hongos y telas de araña

Nido de arcilla de una avispa americana. Fuente
La Biosociología se encarga del estudio de las relaciones entre insectos sociales. Entre la gran variedad de actividades colectivas realizadas por los insectos sociales (hormigas, termitas y algunas especies de abejas y avispas), la capacidad de construir viviendas es la más espectacular. Algunos insectos son arquitectos magistrales y diseñan con precisión y creatividad guaridas basadas en su utilidad como almacenes, trampas de caza, protección frente factores climáticos adversos o defensa frente a los enemigos. Los naturalistas, los científicos e incluso los arquitectos podrían aprender de los insectos algunos trucos sobre el arte de construir viviendas funcionales, protectoras, autosuficientes y, lo que es también muy importante, sostenidas con elementos naturales obtenidos en el entorno natural.

En un libro maravilloso (1), Mike Hansell, profesor emérito de la Universidad de Glasgow, cuenta cómo, desde las amebas unicelulares a los seres humanos, la construcción de estructuras protectoras constituye un fenómeno extraordinariamente extendido que nunca deja de sorprender tanto por los materiales empleados como por la complejidad de la bioarquitectura. Los ejemplos más sofisticados de arquitectura animal se encuentran principalmente entre los arácnidos, las aves y los insectos. Entre estos últimos, unos consumados bioconstructores son las avispas, una denominación amplia que se aplica a distintas especies de insectos del orden Hymenoptera que, como nos enseñaron Johnson & Triplehorn (2), incluye a todo himenóptero no clasificado como hormiga o abeja. 

Avispa del género Vespula. Fuente
Las avispas elaboran nidos de varios tipos, desde cavidades a nidos hechos de arcilla o madera masticada que cuelgan o adhieren a los muros (1). Las avispas del género Nitela (familia Crabronidae) anidan en cavidades preexistentes, tales como las agallas producidas por las avispas gallaritas de la familia Cynípidae, las madrigueras excavadas por escarabajos de la madera o en agujeros de rocas (3). Pero hay una especie de las selvas de la Guayana francesa, Nitela constructor, que construye su nido usando materiales completamente diferentes a los que utilizan no ya las avispas, sino cualquier otro artrópodo  (4).

Esta avispa solitaria neotropical anida exclusivamente en una planta, Hirtella physophora (Chrysobalanaceae), que vive en simbiosis con Allomerus decemarticulatus, una especie de hormiga amazónica, cuyas obreras son unos predadores consumados que, además de la planta usan a algunos hongos para cazar a sus presas (5). Las hormigas, que forman colonias de unos mil individuos, viven en bolsas (domaciosque construyen en las hojas de H. physophora. Cada colonia vive únicamente en un árbol, pero en diferentes bolsas cada una de ellas ocupada por unos cuarenta individuos. Su dieta consiste principalmente en grandes insectos a los que capturan en la planta, pero también comen el néctar y algunas excrecencias alimenticias producidas por la planta. Capturan las presas, cuyo tamaño supera ampliamente el de las hormigas, mediante la construcción de una plataforma que actúa como una trampa para la desprevenida presa. Las hormigas están emboscadas en la trampa y atacan cuando cualquier insecto cae en ella. La estrategia de estas hormigas es tan elaborada que merecen una próxima entrada.

A) Una hembra de Nitela constructor en la embocadura de su nido de hifas entrelazadas; (B) nido de N. constructor en la parte inferior de una hoja de Hirtella physophora cerca de las bolsas ocupadas por las hormigas Allomerus decemarticulatus; (C) Ejemplar de N. constructor (barra = 1 mm); (D) Ramichloridium strelitziae creciendo en los nectarios extraflorales (flechas) de una hoja de H. physophora (barra = 1 cm); (E) detalle de un nectario extrafloral colonizado por R. strelitziae (barra = 5 mm). Fuente
Las avispas siempre construyen sus nidos en forma de botella sobre el nervio central de la hoja a corta distancia (uno o dos centímetros) de las bolsas de hojas ocupadas por las hormigas. La entrada del nido está siempre en el lado opuesto a su anclaje en la hoja. Tales asociaciones con las hormigas no son raras en las avispas y son consideradas como un medio de protección contra los depredadores que evitan acercarse a las peligrosas hormigas. Las avispas construyen sus nidos, que forman un entramado muy parecido a un capullo de gusano de seda, utilizando hifas de un hongo, el ascomycete endofítico Ramichloridium strelitziae, que ensamblan junto a hilos de seda de las arañas que viven en los alrededores. El hongo, a su vez, se alimenta de los nectarios extraflorales de H. physophora (Fig. 1).

Nitela constructor, como las aves que utilizan los rizomorfos del basidiomycete Marasmius androsaceus (6), ha desarrollado así el uso de un nuevo tipo de material para construir su nido. Las hifas fúngicas son abundantes y cuando se entrelazan firmemente componen una estructura fuerte y repelente al agua comparable en complejidad al nido de los pájaros tejedores de la familia Ploceidae.

En cualquier caso, esta especie de avispa es el único ejemplo conocido de una especie de artrópodo que cosecha hongos con fines estructurales y no nutricionales. ©Manuel Peinado Lorca.

Si quiere ver tres vídeos cortos sobre la actuación de las hormigas, cliquee en estos enlaces (123).



[1] Animal architecture. Oxford University Press, Oxford.
[2] Johnson, N. F. & Triplehorn, C.A. 2004. Borror's Introduction to the Study of Insects. Brooks/Cole.
[3] Bohart, R. M. & Menke, A.S. 1976. Sphecid wasps of the world. A generic revision. University of California Press, Berkeley.
[4] Ruiz-González, M. X., Corbar, B., Leroy, C. Dejean, A. & Orivel, J. 2010. The Weaver Wasp: Spinning Fungus into a Nest. Biotropica 42(4): 402-404.
[5] Dejean, A., Solano, P. J., Belin-Depoux, M., Cerdan, P. & Corbara, B. 2001. Predatory behavior of patrolling Allomerus decemarticulatus workers (Formicidae: Myrmicinae) on their host plant. Sociobiology. 37: 571–578.
[6] McFarland, K. P. & Rimmer, C. C. 1996. Horsehair fungus, Marasmius androsaceus, used as nest lining by birds of the subalpine spruce-fir community in the Northeastern United States. Can. Field-Nat. 110: 541–543.