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Ecología

Jardineras fieles

Las hormigas ayudan a las semillas a germinar en el Bosque Atlántico y en el Cerrado

Formiga7André freitasCuando caminaba por el bosque, en el Bosque Atlántico y vio la pulpa de un fruto de guapinol [Hymenaea courbaril] abierto siendo devorado por las hormigas, el biólogo Paulo Oliveira, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), comenzó a dudar de la noción difundida de que esos insectos sociales cumplen un papel desdeñable en la ecología de las semillas. Casi 15 años después, el grupo de investigación inmerso en la intimidad de las relaciones entre plantas y hormigas revela que los pequeños insectos no solo transportan las semillas hacia lugares más propicios sino que las limpian, facilitando la germinación. La dispersión de semillas en los trópicos es mucho más compleja de lo que se consideraba, comenta Oliveira.

Casi todos los focos de los estudios sobre la ecología de dispersión de las semillas están dirigidos a las aves, monos y otros vertebrados atraídos por los frutos coloridos y con pulpa sabrosa de nueve de cada diez especies de árboles y arbustos de gran porte. Esos animales cargan los frutos a través de grandes distancias y luego arrojan las semillas sobre el suelo. Si el fruto cae, por accidente, todavía puede que esté intacto, aunque igualmente, luego de pasar por el sistema digestivo, muchas veces aún queda una buena porción de pulpa.

Lo que sucede en el suelo, sin embargo, pasó prácticamente desapercibido hasta que Oliveira apuntó allí uno de los hilos conductores de su grupo de investigación. Algo de lo producido recientemente proviene del doctorado de Alexander Christiani, actualmente profesor en el campus de Sorocaba de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar). Él y Oliveira mostraron que en el Cerrado [sabana] de Itirapina, en el interior de São Paulo, existen hormigas de cinco géneros que recogen las semillas caídas en el suelo. En un artículo publicado este mes en la revista Oecologia, los biólogos sugieren un rol importante para las hormigas luego que las aves transporten las semillas bien lejos del árbol madre: ellas realizan un trabajo más específico de jardinería.

Aves y monos en general, depositan las semillas debajo de algún árbol. Entonces, los restos de pulpa atraen a las hormigas, que transportan pedazos hacia el hormiguero. La semilla entonces queda limpia en el suelo de la selva, cuenta Oliveira, impidiendo que se instalen hongos, que acabarían por matar el embrión de la planta. Aparte, algunas hormigas llevan las semillas hasta el hormiguero, que el investigador describe como una isla de nutrientes, ya que allí se encuentran restos descartados de plantas, así como de hormigas y otros insectos muertos.

Formiga8Humberto DutraEl guapinol despertó la curiosidad del investigador. Mediante un experimento, con colegas de la Universidad Federal de Mato Grosso, demostró que el 70% de las semillas limpias por la acción de las hormigas brotaron, algo que sólo sucedió con el 20% de las que no fueron tratadas por las pequeñas jardineras. Desde 1995 a la fecha, esa línea investigativa motivó cuatro doctorados que revelaron que esa relación se encuentra bastante generalizada en la Bosque Atlántico y en el Cerrado.

La bióloga Inara Leal demostró que las hormigas cortadoras, entre las que se incluyen las llamadas saúvas, también poseen ese lado jardinero. Quien mira la larga hilera, casi una autopista en miniatura, de hormigas transportando en sus espaldas pedazos de hojas y flores, teme por el destino de la planta saqueada. No sin razón, una única colonia de hormigas cortadoras puede recolectar 30 kilogramos de vegetación por día como abono para los hongos que cultivan y les sirven de alimento. Son capaces de dejar, en pocas horas, un arbusto frondoso reducido a un palo seco, pero lo importante para la bióloga es que las cortadoras también cargan frutos y semillas. Inara, quien luego del doctorado en la Unicamp se convirtió en profesora en la Universidad Federal de Pernambuco, observó que las cortadoras Atta sexdens son atraídas por el arilo amarillo, un apéndice carnoso pegado a las semillas de copaíba o árbol del aceite (Copaifera langsdorffii), un árbol común en la sabana y en el Bosque Atlántico que cuenta con el zorzal colorado y las pavas de monte como sus principales dispersores. Las cortadoras cargan las semillas hasta por 10 metros, retiran el arilo nutritivo y muchas veces llegan a quebrar el duro revestimiento de la semilla, lo cual también ayuda a la germinación, según un artículo publicado en 1998 en la revista Biotrópica. Lo mismo sucede con otras plantas típicas del Cerrado.

Presas fáciles
Contemporáneo de Inara en el laboratorio de Oliveira, Marco Pizo se concentró sobre las interacciones entre plantas y hormigas en el Bosque Atlántico y demostró que el arilo nutritivo rojizo alrededor de las semillas de la canjerana [Cedro macho o palo santo] (Cabralea canjerana) atrae a las hormigas carnívoras. Para las hormigas carnívoras, los frutos ricos en proteínas y grasas, son como insectos que no luchan, no muerden, ni escapan, compara Oliveira. Pizo, actualmente en la Universidad Vale do Rio dos Sinos (Unisinos), en Río Grande do Sul, esparció semillas con y sin pulpa por el suelo de la selva, protegidas por pequeñas jaulas para evitar que fuesen recogidas por animales mayores. Quedó claro que las hormigas prefieren las semillas con pulpa (el 71% de la parte roja es grasa) y que esas semillas germinan mucho más rápidamente luego de ser sembradas por los pequeños insectos, según un artículo destacado en la tapa del American Journal of Botany en 1998.

Una vez probado que las hormigas transportan semillas, restaba verificar si esa dispersión se da en forma direccional o resulta aleatoria. Durante su doctorado con Oliveira, Luciana Passos investigó las relaciones entre plantas y hormigas en la selva de restinga de Ilha do Cardoso, en el litoral sur paulista. Aunque forma parte del Bosque Atlántico, ésta es menos exuberante por crecer en un suelo menos rico y más arenoso. Passos desparramó pedazos de sardina por la isla para atraer hormigas carnívoras, que la condujeron hacia sus nidos eran 21 nidos.

formiga_01.tifPaulo oliveira/unicampEn un artículo publicado en 2002 en el Journal of Ecology, Luciana informa lo que sucede con los frutos ricos en aceite del árbol Clusia criuva, o clusia, que produce alrededor de 5.800 frutos por estación, en conjunto, 25 mil semillas. Buena parte de ellas (el 83%) acaba en los excrementos de 14 diferentes especies de aves. La investigadora notó que las semillas que caen al suelo son transportadas hasta 10 metros por las hormigas Odontomachus y Pachycondyla, carnívoras de la subfamilia de las ponerinas, que tienen una picadura dolorosa, como si fueran avispas, cuenta Oliveira.

Pero la historia no termina allí. Luciana investigó más a fondo y descubrió que esas hormigas remueven el 98% de las semillas que quedan en los excrementos de las aves todavía no completamente digeridas. Entonces la bióloga contó los jóvenes brotes de clusias y halló un número desproporcionado junto a los hormigueros ?el doble que en el resto de la selva. Asimismo, realizó un censo de plantas jóvenes durante un año y notó que alrededor de los hormigueros ellas cuentan significativamente con mayores posibilidades de supervivencia. Luciana envió muestras de ese suelo para ser analizadas en el Instituto Agronómico de Campinas y verificó que es más rico en nitrógeno y potasio que en el resto de la selva, debido a los detritos acumulados por las hormigas.

Lo mismo sucede con la Maria-faceira (Guapira opposita), cuyos frutos negros con cabo rojo atraen a las aves, tales como el araçaripoca (Selenidera maculirostris) y la saíra-siete-cores (Tangara seledon) y contienen un alto tenor de proteínas (28%), de acuerdo con un artículo publicado en 2004 en la revista Oecologia. Las hormigas Odontomachus cargan las semillas hasta 4 metros y alrededor de sus nidos se aglomeran brotes. El grupo de la Unicamp desarrolló un sistema que mide cuánto penetra una estaca en el suelo, demostrando así que las excavaciones de los hormigueros dejan la tierra a su alrededor mucho más blanda, aparte de más rica en potasio, fósforo y calcio.

Alexander Christiani avanzó más allá y demostró que el desmonte del Cerrado invalida el efecto positivo de las hormigas en la ecología de las plantas. Ya se sabe que el centro de las islas de selva es más fresco y húmedo que la frontera con las zonas desmontadas. El investigador mostró que las hormigas grandes también son más habituales en el interior del Cerrado, donde el suelo es más rico en nutrientes y más blando. Durante un año de monitoreo, 92% de las colonias de hormigas del interior de la selva persisten, frente a sólo 30% en la periferia. Como también allí, a ejemplo de lo que sucede en el Bosque Atlántico, las plantas germinan mejor junto a los hormigueros, las jóvenes plantas periféricas cuentan alrededor de 0,2% de chance de sobrevivir al primer año de vida. Esos resultados dejan claro que el desmonte afecta nocivamente tanto a las hormigas como a las plantas, y que esos efectos se suman. Pero con su talento de jardineras, las hormigas pueden ayudar a recuperar una selva alterada, contribuyendo así a la germinación de las semillas.

El grupo de la Unicamp está descubriendo mucho más al respecto de las funciones ecológicas de esos soldados y obreros en miniatura que viven en grupos de millones. Algunas plantas producen sustancias para atraer a las hormigas, que las retribuyen sirviendo como tropas de defensa. Es el caso del pequi (Caryocar brasiliense), una planta típica de la sabana que da frutos muy apreciados para la cocina de la región central del país. Las hormigas se deleitan con el néctar que brota de las glándulas en los capullos de las flores del pequi y atacan a otros insectos, como ser, las orugas. Sebastián Sendoya, alumno de Oliveira y André Freitas, reveló que las mariposas Eunica bechina, especializadas en depositar sus huevos en las hojas del pequi, sobrevuelan las plantas y detectan hormigas predadoras. El trabajo, publicado este mes en la revista American Naturalist, indica que la sofisticación visual de las mariposas les permite poner huevos en hojas seguras y hasta reconocer otras hormigas inofensivas.

Todo eso, y más, se encuentra en lo que Oliveira considera el trabajo más importante de su vida: el libro The ecology and evolution of ant-plant interactions, que escribió en colaboración con su colega mexicano Víctor Rico-Gray. Publicado en 2007 por Chicago University Press, este libro representa una amplia revisión de todas las interacciones ecológicas que se conocen entre hormigas y plantas. Las personas otorgan mayor importancia a los vertebrados porque son los animales que se avistan con más facilidad, protesta el biólogo de la Unicamp, pero en la Amazonia, el peso seco de los invertebrados es cuatro veces mayor que el de los vertebrados. Y las hormigas, cuyas colonias pueden sumar millones de obreras, son las más numerosas entre los invertebrados.

El Proyecto
Ecología y comportamiento de hormigas neotropicales (nº 08/54058-1); Modalidad Apoyo Regular al Proyecto de Investigación; Coordinador Paulo de Oliveira; Inversión R$ 113.080,54

Artículos científicos
CHRISTIANINI, A.V. y OLIVEIRA, P. S. The relevance of ants as seed rescuers of a primarily bird-dispersed tree in the Neotropical cerrado savanna. Oecologia. v. 160, n. 4, p. 735-745. Julio de 2009.
SENDOYA, S.F. et al. Egg-laying butterflies distinguish predaceous ants by sight. The American Naturalist. v. 174, n. 1, p. 134-139. Julio de 2009.

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