Las hormigas Atta habrían surgido hace 8,5 millones de años, expandiéndose junto con el Cerrado

La explosión de nuevas especies habría ocurrido entre uno y tres millones de años atrás, cuando la sabana brasileña se agrandaba. Pero el reciente avance de la producción agropecuaria en dicha región parece estar reduciendo esa biodiversidad y seleccionando especies perjudiciales para la agricultura

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un estudio llevado a cabo por investigadores de Brasil, Argentina y Estados Unidos sugiere que el Cerrado, el bioma neotropical de sabana sudamericano, puede haber sido durante el último millón de años un centro de surgimiento de nuevas especies de hormigas cortadoras del género Atta. Con todo, la reciente expansión de la producción agropecuaria en la región parece estar afectando negativamente a la biodiversidad local de estos insectos, en favor precisamente especies consideradas como plagas de la agricultura.

Publicado en la revista Systematic Entomology, este trabajo indica que el origen de las hormigas cortadoras o arrieras de este género ocurrió hace 8,5 millones de años en algún lugar de la llamada Mesoamérica, la región que actualmente abarca desde el sur de México hasta el noroeste de Colombia. Posteriormente, estos insectos se habrían propagado por América del Sur, fundamentalmente desde el Cerrado. También de acuerdo con este estudio, una explosión de nuevas especies podría haber ocurrido hace entre uno y tres millones de años, precisamente cuando la sabana sudamericana se expandía.

“La expansión del Cerrado brasileño aparentemente favoreció a estas hormigas cortadoras, pues hizo posible la existencia de una mayor diversidad de alimentos y ambientes más abiertos, a los cuales se adaptaron muy bien. Las hormigas cortadoras se fueron especializando en esos diferentes hábitats y generaron nuevas especies”, explica Corina Barrera, primera autora del estudio, realizado durante su doctorado en el Instituto de Biociencias de la Universidade Estadual Paulista (IB-Unesp) en la localidad de Rio Claro.

“De dejar de existir el Cerrado, quizá pasen por una nueva retracción en términos de biodiversidad, tal como otras que sucedieron en el pasado. Puede ser que esto ya esté sucediendo, con la introducción de la agricultura extensiva en esa zona. No hemos medido aún la magnitud de este fenómeno. Sabemos que se está produciendo una gran explosión poblacional de hormigas cortadoras, pero con baja diversidad biológica, causada por la expansión de la agricultura. Las pocas especies que se benefician con cultivos tales como la soja y la caña de azúcar, por ejemplo, se convierten en plagas. A su vez, las especies forestales, que no se adaptan a los cultivos, pueden padecer una gran extinción”, comenta Maurício Bacci Júnior, docente del IB-Unesp y coordinador del estudio.

Este trabajo integra dos proyectos apoyados (19/24470-2 y 19/03746-0) por la FAPESP y coordinados por Bacci, uno de ellos en el marco de una colaboración entre la National Science Foundation, de Estados Unidos, y el Programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP).

Para llevar a cabo el estudio, los investigadores recolectaron muestras de 865 colonias de hormigas cortadoras Atta en 19 países y en 25 de los 26 estados brasileños. Se seleccionaron 224 especímenes para la extracción de su ADN, de donde se recuperaron 2.340 de los llamados elementos ultraconservados, zonas del código genético idénticas en más de un organismo. La comparación de estos elementos constituye una herramienta conocida porque determina relaciones evolutivas con bastante precisión.

Hormigas agricultoras

Si bien desde el punto de vista humano las cortadoras son consideradas como plagas agrícolas, estos insectos han ejercido la agricultura desde antes del surgimiento del hombre en la Tierra.

Mientras que en general las hormigas son cazadoras recolectoras que matan presas o comen lo que encuentran en su camino, las hormigas cortadoras forman parte de una subtribu llamada Attina, que hace entre 50 millones y 60 millones de años pasó a producir su propio alimento.

“Los inventores de la agricultura son las hormigas y algunos grupos de termitas y coleópteros. Son insectos que empezaron a alimentarse de hongos y evolucionaron para cultivarlos dentro de sus nidos, encima de algún sustrato. En el caso de las hormigas cortadoras, se trata de las hojas y otros restos de plantas. Así es como cuentan con una fuente de alimento que dura todas las estaciones del año y logran mantener una cierta seguridad alimentaria”, define Bacci, quien está vinculado al Centro de Estudios de Insectos Sociales (Ceis) del IB-Unesp.

Tanto tiempo practicando la agricultura les permitió a las hormigas elaborar incluso sus propios productos defensivos. En el caso de un grupo más antiguo que las hormigas cortadoras, por ejemplo, esto se concreta mediante una relación de mutualismo con bacterias. Los microorganismos protegen contra patógenos a los hongos que les sirven de alimento a las hormigas.

Pero mientras que esas hormigas más antiguas usan restos de plantas tales como flores y hojas caídas en el suelo como sustrato para cultivar hongos, las llamadas hormigas cortadoras, de las cuales forman parte las del género Atta y las de los géneros Acromyrmex y Amoimyrmex, cortan activamente hojas para transportarlas a sus nidos. De allí que se conviertan en potenciales plagas.

Surgidas hace aproximadamente 19 millones de años, y habiéndose dividido en los dos más recientes géneros (Atta y Acromyrmex) hace unos 16,5 millones de años, las cortadoras son las más recientes entre las hormigas cultivadoras de hongos. En lo que concierne a las del género Atta, algunas especies son aún más recientes, habiendo surgido hace entre un millón y 300 mil años como la Atta robusta, en el último caso.

Y apenas si había surgido en la Tierra y ya se encontraba bajo amenaza de extinción. Restricta a regiones costeras de los estados de Río de Janeiro y Espírito Santo, Atta robusta es considerada “vulnerable” en el Livro Vermelho da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção. Una de las explicaciones de esta amenaza es su escasa capacidad de adaptación a otros hábitats.

Sin embargo, otras especies ven su área ampliarse a medida que el hombre expande sus dominios, por eso se encuentran también en franca expansión. Una de ellas es la siquisapa (Atta sexdens), que posee un olor característico de limón que exhala cuando se aplasta su cabeza, y que es más famosa por diezmar cultivos enteros, a veces de un día al otro.

“Una plantación de cualquier cosa que no sea nativa de América del Sur, como las de los principales cultivos agrícolas, será siempre también una ‘plantación’ de hormigas”, afirma Bacci.

El investigador está realizando actualmente un mapeo de los genes presentes en las hormigas cortadoras con el fin hallar características (firmas genéticas) que puedan haberlas vuelto exitosas o entrar en vías de extinción. Aparte de entender mejor la selección natural ocurrida en el grupo, este trabajo puede abrir el camino hacia el desarrollo de hormiguicidas más enfocados, que afecten únicamente a los genes de esas especies dañinas y en expansión, y no así a los de otras hormigas inofensivas, además de a peces, aves y mamíferos.

Puede leerse el artículo intitulado Phylogenomic reconstruction reveals new insights into the evolution and biogeography of Atta leaf-cutting ants (Hymenoptera: Formicidae) en el siguiente enlace: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/syen.12513.