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jueves, 8 de junio de 2017

Hormigas que cazan con velcro

Detalle de los frutos de Xanthium spinosum
El ingeniero suizo George de Mestral era un buen observador. Mientras paseaba con su perro por los Alpes una mañana fresquita de otoño, observó que después de zascandilear por un erial, el chucho reapareció con el pelaje cubierto de una especie de pelotillas. Observándolas con atención, se dio cuenta de que eran los frutos de la bardana espinosa o arrancamoños (Xanthium spinosum), una planta herbácea cuyos frutos y semillas, como los de otras muchas plantas que utilizan a los animales como medio de transporte, están revestidos de unas espinas ganchudas, que, después de una plácida excursión campestre, muchos de ustedes habrán llevado a casa enganchadas en los calcetines.
Hombre observador, curioso y práctico, el ingeniero de Mestral, que a estas alturas se estaba ya preguntando cómo demonios lograban aquellas cosas sujetarse tan fuerte al pelo de su mascota, se puso manos a la obra y examinó el fruto con una lupa que siempre llevaba encima. Si le servía a la planta, pensó, quizás pudiera tener también alguna utilidad para el hombre. ¡Eureka! Con un poco de maña aquel mecanismo natural podría servir a modo de cierre para sustituir ventajosamente a cremalleras y botones.
Supermacrofotografía de un velcro
Un par de vueltas más y ¡voilá! de Mestral parió el mecanismo de apertura y cierre rápido que patentó como Velcro (del francés velours -terciopelo- y crochet –gancho), artificio compuesto de dos cintas una de las cuales posee unas pequeñas púas flexibles y ganchudas (émulas del fruto de la bardana) que por simple presión se enganchan a la otra cinta cubierta de fibras enmarañadas que forman bucles y que, como el pelo de los mamíferos (o de nuestros calcetines),  permiten un agarre tan firme que en las modernas versiones industriales en cola de pez son capaces de sujetar varios kilos de peso. Menos, kilos, claro está, que los millones de francos que nuestro amigo ganó con un invento tan práctico como sencillo.
Pero a lo que vamos. No solamente las plantas inventaron el velcro. También lo usan algunas hormigas de la Guayana francesa, cuyo comportamiento cazador describió un equipo de investigadores franceses. Como otras hormigas, las de esta especie, Azteca andreae, conviven en asociación mutualista con plantas hospedantes que, a cambio de utilizarlas como feroces defensores frente a los herbívoros, les proporcionan anidamiento y les recompensan con néctar extra-floral y con otros edulcorados alimentos producidos en corpúsculos especiales. El problema está en que con el energético néctar se ingieren muchos azúcares, pero pocas proteínas, así que las hormigas tienen que buscarse la vida para completar su dieta de nitrógeno. ¿Cómo lo consiguen?: usando sofisticadas técnicas de caza algunas de las cuales me ocupé en una entrada anterior.
(A) Parte inferior de una hoja joven de Cecropia obtusa con numerosas hormigas A. andreae emboscadas una al lado de la otra a lo largo del borde de la hoja. Un himenóptero está siendo despiezado cerca del nervio medio de la hoja. (B) Nido colgante en una C. obtusa. (C) Detalle de la posición de emboscada de las hormigas soldado. (D) Una mariposa esfíngida capturada durante la noche y todavía estaba luchando cuando fue fotografiada por la mañana. Fuente.
Para evaluar la fuerza de las hormigas soldado, los investigadores utilizaron diferentes objetos pegados a trozos de hilo cuyo extremo libre se situaba cerca de una hormiga. En la imagen, tres ejemplares de A. andreae están mordiendo el extremo de un pedazo de hilo pegado a una moneda de 10 céntimos de euro (4,11 gramos de peso). Sólo uno de ellos (flecha amarilla) está aferrado a la moneda. Fuente.
Los biólogos franceses investigaron el comportamiento depredador de A. andreae que se asocia con el árbol Cecropia obtusa. Como podrán ver en las imágenes, millares de hormigas-soldado, con las mandíbulas abiertas esperando a que los insectos se acerquen, se esconden alineadas bajo los márgenes de las hojas. En cuanto un insecto imprudente se posa en la hoja, es inmediatamente agarrado por las extremidades y luego despedazado. Las hormigas acuden en masa para ayudar al despiece y transporte de la presa hasta el nido comunal, un bolsón colgante construido con restos vegetales y materias fecales, en el que sus compañeras custodian y miman a la hormiga reina.
(A) Microfotografía electrónica de barrido de las garras en forma de gancho de las hormigas soldado de A. andreae. (B-C) Fotomicrografías de secciones de 50 μm de Cecropia obtusa (B) y C. palmata (C); el haz foliar está en la parte superior. D-G- Microfotografía electrónicas de barrido del haz (D-E) y del envés (F-G) de la hoja de C. obtusa (D-F) y C. palmata (E-G). Tricomas largos y delgados caracterizan la parte inferior de las hojas de ambas especies, pero con diferencias importantes en las densidades; la superficie superior de las hojas tiene tricomas cortos y anchos también con densidades diferentes. Barras graduadas, 100 μm. Fuente.
Esta técnica de caza por emboscada grupal es particularmente eficaz cuando la parte inferior de las hojas es aterciopelada, como es el caso de C. obtusa. En este caso, las garras en forma de gancho de las hormigas y el suave terciopelo del envés foliar se combinan para actuar como un velcro natural que refuerza la estrategia del grupo de cazadores, lo que les permite capturar presas que pesan hasta ¡13.350 veces! el peso medio de una hormiga. © Manuel Peinado Lorca, 2017.

Si quiere ver tres vídeos cortos sobre la actuación de estas hormigas, cliquee en estos enlaces (1, 2, 3).