Un olor funciona como "documento de identidad" entre abejas, avispas y hormigas

El sexo, la edad y la función que cumplen en la colonia son algunas de las informaciones que se transmiten a través del aroma entre los insectos sociales, según señala un estudio

Por Elton Alisson

Agência FAPESP – Al igual que los vinos, las flores y los perfumes, los insectos sociales –las abejas, las avispas y las hormigas– poseen un buqué aromático específico, que varía según la especie, el sexo, la edad y la función que desempeñan en la colonia.

Este olor particular funciona como un “documento de identidad químico” de esos animales, y facilita así su identificación entre congéneres. Gracias a este aroma, es posible saber si los ejemplares pertenecen o no a la colonia, si son machos o hembras, jóvenes o viejos, reinas u obreras.

Científicos de la Facultad de Filosofía, Ciencias y Letras de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (FFCLRP-USP) realizaron estos descubrimientos durante una serie de estudios en el marco del proyecto intitulado “Mediación conductual, señalización química y aspectos fisiológicos reguladores de la organización social en himenópteros”, apoyado por la FAPESP en el ámbito del Programa Jóvenes Investigadores en Centros Emergentes.

“Constatamos que cada insecto tiene un olor específico, y esto funciona como una especie de código de barras químico”, declaró Fábio Santos do Nascimento, docente de la FFCLRP-USP, a Agência FAPESP. “Al leer ese código de barras químico, es posible identificar a la especie y el género, la edad y la función que el insecto desempeña en la colonia”, afirmó el investigador coordinador del proyecto.

De acuerdo con Santos do Nascimento, lo que le confiere esa identidad química a los insectos sociales es un tipo de compuestos químicos denominados hidrocarburos cuticulares, formados por cadenas de carbonos lineales y moléculas de hidrógeno (alcanos, alquenos y alcanos metilados).

Esos compuestos químicos en forma de cera, situados sobre la última capa del revestimiento externo (cutícula) que recubre el cuerpo de los insectos sociales, tienen la función primaria de evitar la pérdida de agua y, por consiguiente, la deshidratación de los animales, aparte de hacer las veces de barrera protectora contra microorganismos.

Sin embargo, al analizar la composición química de los hidrocarburos cuticulares de distintas especies de hormigas, avispas y abejas, los científicos constataron que su composición química varía de acuerdo con la especie, el sexo y la función del insecto en la colonia, y que dicha variabilidad química ayuda en la comunicación entre esos animales.

En un estudio publicado en la revista Apidologie con abejas Melipona marginata –conocidas popularmente como manduri–, los investigadores observaron que los machos más viejos, las reinas y las obreras de esa especie brasileña de abeja sin aguijón hallada en los estados de São Paulo, Paraná, Santa Catarina y Bahía, tienen distintos perfiles de hidrocarburos cuticulares que los miembros pueden detectar.

Las obreras –normalmente estériles e incapaces de transformarse en reinas– presentaron un menor porcentaje de alcanos (ceras saturadas, hentriacontano y tetratriacontano, por ejemplo), en comparación con los machos, las reinas y las abejas de la casta destinada a la realeza.

“Pese a que la estructura química de los hidrocarburos cuticulares es bastante estable, su composición en los insectos sociales varía también de acuerdo con la función que éstos ocupan en la colonia”, dijo Santo dos Nascimento. “Cada colonia también exhibe un perfil químico diferente”, afirmó.

Reconocimiento

A los efectos de evaluar la capacidad de los insectos sociales para reconocer a los miembros de sus colonias de acuerdo con su olor, los científicos realizaron un experimento con abejas sin aguijón Melipona asilvai. Pusieron obreras y forrajeras de esa especie –conocida popularmente como rajada– en la entrada de una colonia a la cual no pertenecían, para verificar la reacción de las abejas guardianas del nido.

Los resultados del experimento, descrito en un artículo publicado en el Journal of Chemical Ecology, indicaron que las abejas guardianas exhibieron un comportamiento flexible que varió según el grado de semejanza de la identidad química con las abejas “intrusas”.

Fueron más permisivas y barraron mucho menos la entrada en la colonia de abejas intrusas con perfiles químicos altamente semejantes a los suyos, lo cual, de acuerdo con los investigadores, se debe a que probablemente las confundieron con sus “compañeras”.

En contrapartida, fueron selectivas y restringieran mucho más el paso de abejas con perfiles químicos diferentes a los suyos.

“Una colmena posee muchos recursos: néctar en forma de miel, polen y crías. Si falla el sistema de reconocimiento de las abejas guardianas, puede perpetrarse el pillaje de esos recursos por parte de abejas de las colonias vecinas”, dijo Santos do Nascimento.

Los científicos hicieron un experimento similar con hormigas de la especie Dinoponera quadriceps: colocaron obreras forrajeras y enfermeras (las que cuidan los huevos) de esa especie de hormiga –conocida popularmente en Brasil como falsa-tocandira– en la entrada de una colonia diferente a aquéllas a las que pertenecían, para evaluar cuánto tiempo pasaba hasta que eran reconocidas como intrusas por las hormigas guardianas.

Los resultados de este estudio, publicados en el Journal of Insect Behavior, demostraron que las hormigas guardianas tardaron más tiempo en reconocer a las hormigas enfermeras como “usurpadoras” que a las obreras.

Las obreras recibieron significativamente más mordeduras y otros golpes violentos de las hormigas guardianas que las enfermeras. Asimismo, las hormigas guardianas tardaron más tiempo en reaccionar contra las enfermeras que contra las obreras forrajeras.

Una de las hipótesis para explicar esas diferencias de comportamiento, corroborada con análisis de la composición de hidrocarburos de los insectos utilizados en el estudio, indica que las hormigas enfermeras de la misma especie y de colonias distintas pueden compartir una mayor cantidad de compuestos químicos.

“Las antenas de los insectos poseen receptores específicos en forma de pequeños pelos, a través de los cuales captan las señales químicas de esos hidrocarburos cuticulares –a los cuales los denominamos feromonas de contacto– de otros insectos”, dijo Santos do Nascimento.

“En contacto con otros insectos de la misma especie, lograron detectar la composición cuticular de los hidrocarburos y de otros compuestos químicos y reconocer si éstos formaban o no forma parte de la colonia”, explicó.

Alteración de perfil

Los investigadores también descubrieron que los insectos sociales pueden alterar el perfil de sus buqués aromáticos de acuerdo con la alimentación, lo que puede dificultar el reconocimiento por parte de otros miembros de su colonia.

En un estudio publicado en la revista Insects, los científicos realizaron un experimento en laboratorio en el cual alimentaron a un grupo de hormigas cortadoras de hojas (Atta sexdens) obreras con hojas y pétalos de rosa, y a otro grupo de hormigas de la misma colonia con hojas de crespón o cascarillo (Lagerstroemia sp.).

Al juntar las hormigas, las que fueron alimentadas con crespón pasaron a rechazar y agredir a sus compañeras alimentadas con hojas y pétalos de rosa, debido a la alteración del olor.

“El refrán que dice que somos lo que comemos también parece valer para los insectos sociales”, sostuvo Santos do Nascimento.