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Ecología

Buenos compañeros

La densidad poblacional influye en la longevidad de las termitas

RICARDO SOLAR / UFVDurante un trabajo de campo realizado en los años 1990, Og de Souza tuvo que hacer una compra un tanto insólita en São Gotardo, interior de Minas Gerais. Entró raudamente en uno de los pocos almacenes de esa ciudad de 30 mil habitantes y pidió mil rollos de papel higiénico. Pero no podían ser de cualquier tipo. Tenían que ser de papel sin blanquear ni perfume, “de aquéllos que todavía tienen las letritas de los diarios con los que los hicieron”, recuerda. La persona que los atendió se sorprendió ante ese pedido, pero Souza prefirió dejar la duda en el aire. “Si yo se lo explicase”, dice, “no iba a creerme”.

Y efectivamente, es difícil imaginar que el papel tendría un uso científico: iba a servir de cebo para capturar termitas. A costa de mucho papel higiénico y un trabajo meticuloso – muchas veces es necesario analizar la mandíbula o la forma del tubo digestivo de los insectos para diferenciar una especie de otra -, Souza está ayudando a aclarar la función de las termitas en el reciclado del elemento químico carbono y los factores que llevan a esos insectos devoradores de madera a elegir sus fuentes de alimento en la naturaleza. “Las termitas son una especie clave en el funcionamiento del ecosistema en que viven, y pueden generar más beneficios que daños para la agricultura”, afirma Souza, actualmente investigador de la Universidad Federal de Viçosa (UFV), Minas Gerais.

El trabajo de Souza también sugiere una posible respuesta al llamado dilema de Darwin, una paradoja con la cual el naturalista inglés se deparó en el siglo XIX mientras preparaba su obra El origen de las especies. En aquel momento era difícil explicar de qué manera una situación aparentemente desventajosa podría verse favorecida por la selección natural. Este dilema, razón de muchos de los estudios con animales que viven en sociedades grandes y complejas, como las hormigas y las abejas, en el caso de las casi 2.800 especies conocidas de termitas, puede definirse así: ¿cuál sería el beneficio de la vida en sociedad si la mayor parte de los individuos no se reproduce, toda vez que en cada nido solamente el rey y la reina procrean y las obreras y los soldados son estériles?

En colaboración con el físico Octávio Miramontes, de la Universidad Nacional Autónoma de México, Souza parece haber hallado una respuesta: la vida en sociedad, por alguna razón aún no bien comprendida, aumenta la longevidad de los insectos. Individualmente, las termitas estériles parecen salir perdiendo, pues no transmiten directamente sus características genéticas a las generaciones futuras. Pero se reproducen de manera indirecta cuando ayudan a los padres a producir hermanos fértiles, con quienes comparten parte del genoma; una ganancia que se potencializa cuando tienen gran longevidad.  En el Laboratorio de Termitología de la UFV, el equipo de Souza llevó adelante una serie de experimentos con base en la premisa de que existe una determinada densidad de individuos que facilita la interacción entre ellos y favorece la vida en sociedad. Souza se vale del ejemplo de un pasajero de un ómnibus. Si el ómnibus está vacío, el pasajero no se puede comunicar con nadie. Con el autobús lleno, la persona no logra interactuar con todas las otras y surgen grupos menores y fragmentados de relaciones. Por último, en la llamada situación ideal, existe una proporción de pasajeros que permite que cada uno de ellos intercambie informaciones con todos los otros. “Sospechábamos que la vida en sociedad, en grupos con una densidad adecuada, de alguna manera les permitiría a las termitas vivir más”, explica Souza, quien calcula la densidad ideal dividiendo el área que un individuo ocupa en determinado local por el área total disponible. En el caso de las termitas, esa proporción se ubica entre 0,12 y 0,2: juntas, todas las termitas ocupan a lo sumo un 20% del área.

En un primer experimento, el grupo de Minas Gerais puso a las termitas en tubos de ensayo sin acceso al alimento ni al agua. Así aisladas (un insecto en cada tubo), las termitas sobrevivían a lo sumo 100 horas. En grupos, cada individuo podía vivir hasta 250 horas. Durante las pruebas, los investigadores no observaron canibalismo, lo que podría explicar la vida más larga. “En esa época, aún no sabíamos cuál era la densidad ideal”, comenta. “Ajustamos esa variable y consideramos los escenarios de superpoblación de termitas en el estudio siguiente, que confirmó las ventajas de la densidad adecuada [proporción adecuada de individuos en un grupo].”

En otra prueba, los investigadores aplicaron una gota de insecticida en cada termita y separaron los insectos en tres grupos distintos: uno con pocos individuos, otro con la proporción ideal y un tercero superpoblado. En el primero y en el tercero, el tiempo máximo de vida fue de 38 horas. En el escenario de buena sociabilidad, las termitas sobrevivieron 46 horas, ocho horas más que los otros grupos.

El equipo de Souza investiga ahora los factores que influyen en la longevidad. “Existen indicios de que el contacto social dispara procesos enzimáticos que durante cierto tiempo reducen el potencial tóxico del veneno, neutralizando el efecto del insecticida”, dice. Souza cree que la influencia de la sociabilidad ideal será duradera y relevante, toda vez que fue observada en situaciones de altísimo estrés, como las de hambre y de envenenamiento.

Contacto natural
Aunque no se conozcan las técnicas para definir la densidad óptima en los termiteros, Souza argumenta que la misma también debe existir en la naturaleza. “Existen indicios de que ese patrón de agrupamiento sucede en casi todo, de robots a hormigas”. El investigador de la UFV cree también que en las colonias naturales, la densidad oscila constantemente alrededor del escenario óptimo.

RICARDO SOLAR / UFVEn un termitero, una reina pone alrededor de 80 mil huevos por día, casi un huevo por segundo. En ese escenario, las obreras que viviesen ocho horas más contribuirían indirectamente al éxito reproductivo de la colonia: aliviarían el trabajo de la reina, que en ese tiempo podría producir otros 30 mil huevos. Al mismo tiempo, la longevidad es también ventajosa para las obreras estériles: cuanto más termitas, mayor la posibilidad de que surjan hermanos que se conviertan en reyes y reinas y pasen adelante los genes de los estériles, resolviendo así el dilema de Darwin.

De este trabajo también se desprenden posibles aplicaciones prácticas, como es el caso de la definición del momento más adecuado para combatir a las termitas que infestan los armarios de casas y apartamentos. “De haber mayor tolerancia a los insecticidas en grupos con proporción ideal de individuos, lo más eficiente sería aplicar medidas de control cuando la población del nido está arriba o abajo de esa densidad”, dice Souza.

Más recientemente, el investigador de Viçosa logró responder a otra pregunta que lo intrigaba desde que empezó a estudiar termitas en 1985: ¿por qué en el ambiente natural estos insectos infestan algunos troncos muertos y preservan otros? En busca de la explicación para ello, Souza inició otro experimento en 2004, en un terreno vecino a su quinta de Coimbra, al sudeste de Belo Horizonte. Él y la bióloga Ana Paula Albano Araújo, en esa la época su alumna de doctorado, esparcieron rollos de papel higiénico – celulosa pura, el principal carbohidrato de las plantas y fuente de energía para los termes – sobre el suelo. En algunos de esos rollos registraron la presencia de hormigas, predadoras naturales de las termitas. El objetivo era verificar si la presencia de estos insectos amenazadores influiría en la búsqueda de comida de las termitas.

En el otoño, comienzo de la temporada de temperaturas más benignas, las termitas tardaron en promedio 107 días para propagarse por los rollos mayores y 68 días para colonizar los menores, cuando el papel contenía hormigas. De una manera general, las termitas ocuparon más rápidamente los rollos libres de peligro (sin hormigas) y avanzaron más ávidamente sobre los mayores, dominados en tan sólo 42 días, ante 66 requeridos para ocupar los menores. En el verano, la experiencia produjo el mismo patrón. Las termitas tardaron 352 días para invadir los rollos menores también poblados de hormigas, y 224 días para ocupar los más grandes. Sin hormigas cerca, las termitas actuaron más rápido. Nuevamente ocuparon los rolos mayores en 140 días, mucho antes de dominar los menores, en 220 días.

En la evaluación de Souza, las termitas parecen sopesar la relación entre el costo y el beneficio. “La poca disponibilidad de alimentos no compensa el esfuerzo de colonizar una área pequeña”, explica. Y se mostraron atentas a los predadores, optando por áreas con menor riesgo.

Prospección
Las termitas literalmente usan la cabeza para elegir la madera que consumirán. Golpean con la cabeza el bloque de madera y evalúan las vibraciones producidas, según demostró Theodore Evans, de la Organización de Investigación Científica e Industrial de Australia (CSIRO), en un estudio publicado en 2005 en PNAS. “La cabeza funciona como una especie de sonar”, explica Souza.

En otro estudio, realizado en un área de Bosque Atlántico en Conceição da Barra, Espírito Santo, Souza y la bióloga Fernanda Sguizzatto de Araújo verificaron que además de gustarles los árboles grandes, las termitas prefieren los árboles muertos. De acuerdo con ese trabajo, publicado este año en Sociobiology, la probabilidad de que hubiera galerías de termitas superaba el 50% en los árboles secos cuyos troncos tenían 40 centímetros de diámetro o más. Ese mismo porcentaje de infestación solamente se observó en árboles vivos con troncos de diámetro de al menos 80 centímetros. Los árboles que han muerto pueden consumirse enteros, mientras que en los vivos solamente logran atacar la corteza. “Una vez más, la disponibilidad de alimento parece influir en la elección”, refuerza Souza.

En un despliegue de ese trabajo, Souza logró explicar con más detalles el papel que las termitas desempeñan en el ciclo del carbono, que entra en la composición de gases de la atmósfera y de la materia orgánica constituyente de plantas y animales. Una vez muertos, los troncos en descomposición se mezclan al suelo formando el humus, que es digerido por bacterias. Es un proceso lento – se estima que un tronco grande tarda entre 50 y 100 años para ser consumido solamente por esos microorganismos -, que las termitas aceleran. Éstas consumen la celulosa disponible en el suelo, la digieren y luego liberan carbono en la atmósfera en forma de gas carbónico (CO2), de acuerdo con un artículo de 2009 publicado en el Bulletin of Entomological Research. 

La actuación de las termitas en la degradación de la celulosa puede observarse fácilmente en el color del suelo. Es más claro cuando las colonias son eficientes en el procesamiento del humus y marrón oscuro en las áreas libres de termitas. Como el humus contiene agua y otros nutrientes, además de celulosa, resulta interesante que las termitas no lo consuman completamente. Al mismo tiempo, el procesamiento por parte de las termitas permite que el carbono vuelva a las plantas como CO2, según explica Souza. Este equilibrio es importante para la agricultura. “Los indios Kaiapós saben muy bien de esto y usan pedazos de termiteros para abonar surcos de ñame y de camote”, comenta el investigador.

Más recientemente se ha venido dedicando a analizar otra característica curiosa de las colonias de termitas: la convivencia armónica de muchas especies distintas de estos insectos. Existen registros de más de 1.500 especies de insectos que viven en los termiteros. Hay también siete géneros distintos de termitas que habitan un mismo nido, aparentemente sin conflictos. El secreto del contacto pacífico parece ser determinado por el estómago. “Las especies tienen dietas variadas y no disputan comida”, dice Souza. El investigador también sospecha que no es raro que los individuos de especies distintas de la que colonizó el termitero logran pasar desapercibidos gracias a un camuflaje químico: un compuesto exhalado por la cutícula (la capa que recubre el esqueleto de los insectos), capaz de engañar a los dueños del edificio. En un artículo publicado este año en PLoS Biology, investigadores de la Universidad Harvard, Estados Unidos, demostraron que la diversidad de especies no está solamente en los túneles de los termiteros: allí donde hay termiteros existe también una mayor diversidad de plantas y animales. “Las termitas”, afirma Souza, “son importantísimas para el mantenimiento de la biodiversidad y el equilibrio ecológico de una determinada región”.

Artículos científicos 
ARAÚJO, F. S. et al. Bottom-up effects on selection of trees by termites (Insecta: Isoptera). Sociobiology. v. 55, n. 3, p. 725-34. 2010.
DE SOUZA, O. et al. Trophic controls delaying foraging by termites: reasons for the ground being brown. Bulletin of Ento­mological Research. v. 99, p. 603-09. 2009.

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