Los perfumes compartidos de las reinas
Abejorro de cola de anteWIKIPEDIA, ALVESGASPAREn las colonias de muchas hormigas, abejas y avispas, las reinas son las únicas hembras que se reproducen. Hacen cumplir su estatus privilegiado a través del control químico, emitiendo feromonas que hacen infértiles a innumerables trabajadores. Pero, irónicamente, estas feromonas pueden haber evolucionado a partir de sustancias que mostraban potencial reproductivo, en lugar de suprimirlo.
Hasta ahora, los científicos solo habían identificado feromonas reina esterilizantes en la abeja doméstica, hormigas negras de jardín (Lasius ) y una especie de termitas. Ahora, Annette Van Oystaeyen y Ricardo Caliari Oliveira de la Universidad de Lovaina, junto con Luke Holman de la Universidad Nacional de Australia, han identificado feromonas similares en otros tres insectos sociales: una hormiga del desierto (Cataglyphis iberica), el abejorro de cola de ante (Bombus terrestris), y la avispa común (Vespula vulgaris).
Estas especies han sido separadas por más de 145 millones años de evolución, y pertenecen a linajes que evolucionaron de forma independiente…
Los resultados, publicados hoy (16 de enero) en Science, provienen de un tour de force de experimentos. El equipo identificó sustancias químicas que eran más comunes en las cutículas de las reinas que en las de sus súbditos; sintetizó esos químicos; colectaron colonias de cada una de las tres especies y extrajeron sus reinas; aplicó los productos químicos a los nidos libres de monarca; y, semanas después, diseccionó los cuerpos de miles de trabajadoras para ver si sus ovarios se habían desarrollado. Fue mucho trabajo, dijo Van Oystaeyen.
En los tres casos, los alcanos largos fueron responsables de mantener los ovarios de las obreras bajo control, y los investigadores descubrieron que las versiones sintéticas de estos compuestos eran tan efectivas como feromonas de reinas vivas. Los compuestos esterilizantes eran tan similares entre las especies que las feromonas de las avispas también podían esterilizar a las obreras de la hormiga del desierto, por ejemplo.
Los investigadores también recopilaron datos de otros 90 estudios, que analizaron las sustancias que se encuentran en la Superficies de insectos sociales. Sus datos, que representan 64 especies y cinco orígenes separados del comportamiento social, mostraron que los hidrocarburos saturados son, con diferencia, los productos químicos que las reinas producen en exceso con mayor frecuencia en relación con las obreras.
Sería interesante identificar las rutas moleculares. involucrados en la producción de esas feromonas sociales, y determinar qué tan conservadas están en especies sociales y solitarias, dijo Cedric Alaux de Frances INRA en un correo electrónico.
Alaux agregó que los resultados tienen implicaciones para un viejo debate sobre cómo, exactamente, las reinas controlan a sus súbditos. Si las reinas están suprimiendo activamente la reproducción de las obreras, deberían desencadenar una carrera armamentista evolutiva en la que las obreras se resisten a las feromonas de las reinas y, en consecuencia, las reinas desarrollan nuevos trucos químicos. Uno esperaría una evolución muy rápida y grandes diferencias entre los diferentes grupos, dijo Van Oystaeyen.
Pero eso no fue lo que encontró su equipo. En cambio, los resultados respaldan una hipótesis basada en la comprensión mutua en lugar de la manipulación: las reinas usan sus feromonas como señales honestas de su propia fertilidad y las obreras responden renunciando a la reproducción. Si las reinas son muy fértiles, tiene sentido que las obreras las ayuden, dijo Van Oystaeyen.
Todo es bastante especulativo, pero vemos que estos hidrocarburos también son señales de fertilidad en muchos animales solitarios y sociales. especies, explicó. Creemos que estas señales de fertilidad se usaron para atraer a los machos y luego adquirieron una función adicional cuando estos grupos desarrollaron la eusocialidad.
Pero Abraham Hefetz de la Universidad de Tel Aviv tiene dudas. Para mí, es como buscar la moneda debajo de la farola, dijo en un correo electrónico a The Scientist. No tiene sentido evolutivo tener compuestos tan ubicuos como feromonas muy específicas y peculiares.
Los propios estudios de Hefetz contradicen los nuevos resultados. Por ejemplo, ha encontrado grandes cantidades de 3-metil nonacosanea long alkaneon en las obreras de la misma hormiga del desierto que estudió Van Oystaeyen. En una especie relacionada, Cataglyphis niger, encontró la misma sustancia química en reinas y obreras en igual medida. Supongo que el tiempo demostrará si tienen razón o no, dijo.
A. Van Oystaeyen et al., La clase conservada de feromonas reina impide que los insectos trabajadores sociales se reproduzcan, Science, 343: 287-290, 2014.
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