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Ecología

La vida entre hojas secas

Biólogos identifican patrones de comportamiento de hormigas del Bosque Atlántico

Lara Guimarães

Dos Pheidole flavens: una soldado, apta para trabajos más pesadosLara Guimarães

Normalmente recordadas por la mayoría de las personas solamente cuando infestan la azucarera o el equipo de sonido, las hormigas ocupan el planeta desde hace al menos 100 millones de años, de acuerdo con los fósiles más antiguos. Y algo que puede sonar aún más sorprendente: son componentes esenciales de los ecosistemas y tienen una importancia ecológica mayor de lo que se podría esperar, además de presentar una elevada riqueza y una alta diversidad de especies, todas sociales.

El mayor estudio sobre estos insectos ya realizado en el Bosque Atlántico brasileño, que reunió a expertos de 11 instituciones del país y colaboradores del exterior, comprueba que las hormigas son uno de los principales indicadores de la diversidad biológica de una región: cuanto más especies de hormigas, más especies probablemente habrá de otros animales y de plantas.

El equipo coordinado por Carlos Roberto Brandão, biólogo del Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo (USP), identificó hasta ahora 410 especies de hormigas del Bosque Atlántico, pero se estima que esta selva del litoral puede abrigar hasta mil especies – mundialmente, de un total estimado en 20 mil especies, ya fueron descritos cerca de 12 mil. “Con base en esos datos”, afirma Brandão, “el Bosque Atlántico puede ser visto como uno de los ambientes más ricos en especies de hormigas del mundo”. Hay regiones con mucho menos: en Gran Bretaña, por ejemplo, viven tan sólo 36 especies de hormigas.

“Las hormigas viven en colonias que pueden albergar desde pocos hasta millones de individuos, lo que las coloca como uno de los animales terrestres más abundantes en regiones tropicales y subtropicales”, dice. Estudios realizados en la Amazonia indican que las hormigas y las termitas, otro grupo de insectos sociales, representan alrededor del 70% de la biomasa animal terrestre, medida a partir del peso seco.

En otros términos, las poblaciones de estos insectos que miden de un milímetro a 4 centímetros e individualmente no pesan más de una décima de gramo, si pudiesen ser reunidas y pesadas, presentarían una masa de materia orgánica más elevada que la de todos los otros invertebrados y vertebrados terrestres juntos. Según Brandão, algunos grupos animales, en especial los cascarudos y ácaros, son aún más ricos en especies, más generalmente son solitarios y, por lo tanto, cada especie es representada por muchos menos individuos que las especies sociales.

Durante dos años, de 1999 a 2001, los biólogos recorrieron 26 áreas de la Bosque Atlántico preservada en diez estados – Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Río de Janeiro, Espírito Santo, Bahía, Sergipe, Pernambuco, Alagoas y Paraíba. Reunieron 1.400 muestras de un metro cuadrado de la capa más superficial del suelo y de la cobertura de hojas secas, la llamada arpillera, donde se concentra el 60% de las especies conocidas de hormigas. En general no  alejándose más de dos metros de sus nidos, estos insectos habitan los espacios ubicados entre las hojas que caen al suelo, protegidas contra el ataque de otros animales y, al mismo tiempo, encontrando ahí sus alimentos preferidos, como los ácaros.

Dos de las especies de hormigas más comunes en la Bosque Atlántico son la Pheidole flavens, con obreras de solamente un milímetro de largura, encontrada en 842 de las 1.400 muestras – es decir, casi en 2 de cada 3 metros estudiados –, y la Pyramica denticulata, también milimétrica, con obreras dotadas de mandíbulas muy largas y cabeza en forma de corazón, presente en 780 muestras. “Probablemente”, dice Brandão, “esas dos especies están entre los animales más comunes del Bosque Atlántico”.

Analizando las informaciones que resultaron de ese vasto trabajo de campo, además de decenas de probables especies nuevas, en especial en géneros bastante raros como la Asphinctanilloides y la Cryptomyrmex, los investigadores encontraron formas refinadas de organización de la fauna de hormigas, vistas normalmente como integrantes de sociedades sencillas, con machos, que actúan solamente en la reproducción, y hembras, a su vez divididas en reinas, obreras y soldados, que son obreras modificadas que ejecutan los trabajos más pesados. El estudio de las obreras, más abundantes y más fácilmente encontradas fuera de los nidos, mostró una inesperada riqueza de comportamientos.

Fueron identificados nueve patrones distintos de comportamiento y hábitos. Normalmente, los investigadores reconocen esos patrones de comportamiento a partir de informaciones previas sobre los hábitos de cada especie. Rogério Rosa da Silva, uno de los biólogos del equipo, examinó las especies que vivían en cuatro de las 26 localidades estudiadas y desarrolló otro abordaje. Nació de ahí una propuesta de clasificación de los comportamientos de las hormigas del suelo, que puede ser válida en todo el Bosque Atlántico y representar de modo más preciso lo que otros especialistas hacían de modo subjetivo.

Aunque la composición de especies varíe de una a otra localidad, la estructura del conjunto de las comunidades es constante: las hormigas siempre se organizan de acuerdo con los mismos patrones de comportamiento, llamados guildas, que muestran cómo actúa cada especie en el ambiente. Donde existen hormigas existen las nueve guildas, formadas por cinco categorías básicas, una de ellas con cuatro subconjuntos.

Los grupos básicos son: las predadoras generalizadas, que cazan cualquier tipo de presa; las predadoras especializadas, que colectan presas específicas como huevos de otros insectos o hasta de otras hormigas; las cultivadoras de hongos, que llevan para el nido hojas, pedazos de plantas y restos de otros insectos, que se usan para alimentar a la colonia de hongos que crece en el fondo del nido y suministra azúcar y proteínas para las hormigas; y, finalmente, las generalizadas, que colectan la savia de las plantas y pequeños animales, de los cuales las hormigas se alimentan.

Las predadoras generalizadas son las que se agrupan en cuatro conjuntos: las que recolectan apenas lo que está sobre el suelo, llamadas epigeas; las que visitan también las capas superficiales del suelo, o hipogeas, y las especies con obreras relativamente grandes y las relativamente pequeñas, distinguiéndose, en este caso, por el tamaño de la presa que recolectan. También existen, pero no fueron recolectadas, otras seis guildas: dos de especies nómadas, que se desplazan bajo el suelo, tres de arborícolas y las exclusivamente subterráneas, que viven en nidos fijos.

Competencia
“Esa clasificación permite un análisis más fino de la estructura de  las comunidades de hormigas”, dice el biólogo Rogério Silva, del Museo de Zoología de la USP. Cada lugar comporta apenas un número limitado de especies en cada categoría de comportamiento o guilda: en una región en que pueden vivir solamente cuatro o cinco especies de hormigas predadoras jamás se encontrarán 20 especies predadoras. “Ese límite deriva de la competición entre especies, ya que las hormigas predadoras grandes disputan solamente con otras predadoras grandes un número finito de presas”, dice Brandão.

“La guildas, en este caso, representan los escenarios de la competencia”. Debido a que como se demostró que la fauna de hormigas del Bosque Atlántico debe estar compuesta siempre por las mismas 15 guildas, se puede ahora evaluar con más precisión el estado de conservación de un bosque, algo que se hacía solamente por medio de listas comparativas de nombres de especies.

La regularidad con que se encuentran esos patrones de comportamiento lleva a concluir que las alteraciones impuestas por las actividades humanas, como la deforestación de un tramo del bosque, puede causar desequilibrios entre esos grupos y la consiguiente superpoblación de algunos de ellos, con perjuicios para las propias comunidades y para los animales y plantas que dependen de ellas para sobrevivir. “Ellas mantienen tantas relaciones mutualistas que es posible concluir que si en un lugar hay más hormigas también existen más animales de otras especies”, dice Brandão.

En el monte, el 70% de las plantas presenta glándulas productoras de néctar, los llamados nectarios, que atraen a las hormigas. Al colectar el néctar, las hormigas protegen a las plantas, evitando que otros insectos vengan a alimentarse de la propia planta. Ellas también controlan la población de otros insectos y de otros pequeños invertebrados, ya que muchas especies son predadoras, mientras que otras diseminan las semillas. Las relaciones de las hormigas con las plantas pueden ser positivas, cuando eliminan animales herbívoros, a cambio de néctar, o negativas, cuando implantan colonias de insectos capaces de obtener savia, cuyo exceso ellas recolectan, a cambio de la protección a insectos como cochinillas, pulgones y otros parientes de las cigarras.

Indicadores
El primer estudio en mostrar que las hormigas servirían como un indicador de la diversidad de otras especies animales fue hecho por investigadores ingleses y estadounidenses, por medio de la comparación de ocho grupos de animales en la reserva forestal de Mbalmayo, en Camerún, en el África, es publicado en el 1998 en Nature. Nacieron de ahí otros estudios que pueden ayudar a orientar la selección de las áreas que van a ser preservadas y dimensionar el tamaño mínimo de nuevas áreas de vegetación nativa que serán preservadas.

Esta posibilidad ya está poniéndose en práctica. Según Brandão, la Secretaría de Planeamiento y Medio Ambiente del Estado de Tocantins pretende utilizar los datos de un análisis sobre la diversidad de las hormigas en el estado para seleccionar áreas priorizadas para la conservación de la sabana. El año pasado, en el municipio de Craolândia, Tocantins, Rogério Silva encontró un género nuevo de hormiga, aún sin nombre oficial.

En el análisis sobre las hormigas del Bosque Atlántico participaron también investigadores del Instituto Biológico de Ribeirão Preto, de la Universidad de Mogi das Cruzes, de la Universidad Estadual de Santa Cruz y de la Comisión Ejecutiva del Plan de Labranza del Cacao de Ilhéus (Bahía), y las universidades federales de São Carlos (São Paulo), Rural de Río de Janeiro, Viçosa (Minas Gerais), Espírito Santo, Paraíba y Pernambuco. En conjunto, ayudaron también a cambiar algunas ideas bien arraigadas mudar.

Hace cuatro décadas se creía que el número de especies de animales y de plantas variaba según la latitud: cuanto más próximo del ecuador, mayor sería la diversidad biológica. No fue lo que se vio. La mayor diversidad de especies se encontró en trechos de Bosque Atlántico del norte de Río de Janeiro hasta el sur de Espírito Santo, con alrededor de un 10% más especies que de localidades más al norte, que, se creía, deberían albergar una diversidad mayor. En esa franja entre Río y Espírito Santo, informa Brandão, fueron recolectadas hasta 140 especies – solamente de las que viven sobre el suelo, en un área de 1 kilómetro cuadrado.

Paralelamente a la demostración de la diversidad de especies de la Bosque Atlántico y de la importancia de esos insectos en el apoyo a la definición de estrategias de preservación ambiental, vino a colación una característica peculiar más de esos insectos de hábitos complejos. En un artículo publicado en enero en Nature, un equipo coordinado por Nigel Franks y Tom Richardson, de la Universidad de Bristol, Inglaterra, demostró que las hormigas son capaces de enseñar a otras de la colonia cómo buscar alimento. Tal vez sea la primera demostración formal de enseñanza en los animales, una capacidad hasta entonces atribuida solamente a los seres humanos.

El Proyecto
Riqueza y diversidad de Hymenoptera e Isoptera a lo largo de un gradiente latitudinal del Bosque Atlántico
Modalidad
Proyecto Temático vinculado al Programa Biota-FAPESP
Coordinador
Carlos Roberto Ferreira Brandão – Museo de Zoología de la USP
Inversión
925,901.82 reales (FAPESP)
30,000.00 reales (CNPq)

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