Una investigación altera el árbol genealógico de las termitas

Científicos postulan hipótesis importantes sobre la historia evolutiva de uno de los grupos de estos insectos más abundantes en Brasil

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – El estudio de las termitas constituye a su vez un estudio de la diversidad. A diferencia de lo que indica el sentido común, estos insectos forman parte de un orden sumamente diversificado. Son alrededor de tres mil especies existentes en el mundo, y de éstas más de 300 habitan en Brasil. Para el asombro de los legos en el tema, sólo a una minoría –de alrededor del 10%– se la considera plaga, y la mayoría no se alimenta de madera.

Recientemente, un equipo de investigadores del Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo (MZUSP), en Brasil, que ha venido estudiando a las termitas desde hace varios años, generó un giro en la clasificación taxonómica de algunas especies y terminó también reconstruyendo una parte de la historia evolutiva de estos insectos.

Los resultados salieron publicados en PLOS ONE. Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP mediante una Ayuda a la Investigación a cargo de Eliana Marques Cancello, del MZUSP, y a través de una Beca Posdoctoral otorgada a Maurício Martins da Rocha, bajo la supervisión de Marques Cancello.

La alteración del árbol genealógico de las termitas fue el resultado de un estudio más a fondo de la morfología de los soldados y las obreras. Los investigadores constataron que aunque resulta útil para la clasificación taxonómica, la morfología de la casta de los soldados –a la que siempre se la consideró sumamente importante para la diagnosis– reveló varios casos de convergencia, que es cuando los animales que no tienen demasiado parentesco terminan adquiriendo una forma parecida. Por otro lado, el hábito de alimentación de cada especie mostraba indicaciones de significado evolutivo.

De acuerdo con Martins da Rocha, los taxónomos del pasado se apegaban mucho a las semejanzas en la morfología externa para efectuar la clasificación taxonómica; por eso se verificaron tantas convergencias.

Antes del estudio, se esperaba que la morfología de las termitas de la casta de los soldados reflejase el parentesco entre los innumerables géneros de termitas. De esta forma, una termita soldado con mandíbula perforante debería estar más emparentada con especies que tuvieran la misma característica en comparación con otras de mandíbulas cortantes. Pero no fue esto lo que los investigadores verificaron.

Las termitas se dividen actualmente en nueve familias. La Termitidae es la mayor y la más diversa de todas, con casi dos mil especies descritas. La familia Termitidae se subdivide a su vez en ocho subfamilias, de las cuales la Syntermitinae –con 18 géneros y 101 especies de termitas descritas hasta el momento– incluye a algunas de las especies más abundantes en los ambientes naturales de Brasil, tal como es el caso de las Cornitermes cumulans, que poseen una gran importancia ecológica y constituyen una especie clave del Cerrado, la sabana brasileña.

Las termitas estudiadas de la subfamilia Syntermitinae, por ejemplo, no comen madera de árboles vivos. “Son las especies que hacen aquellos nidos grandes y que alteran los paisajes. Los nidos, que contienen una gran biomasa, también reflejan la importancia de las termitas para el suelo, pues éste, al revolvérselo, experimenta cambios fisicoquímicos. Les sirven también de refugio a otras especies de termitas, a otros artrópodos, a serpientes e incluso a aves, que los usan para demarcar territorio”, dijo Marques Cancello, curadora de la colección de Isoptera del Museo.

Al cruzar datos sobre 92 características en 42 especies de Syntermitinae y seis especies de Termitinae (otra subfamilia de termitas), la investigación derivó en un cambio en la comprensión de estos insectos del orden Isoptera y en una reclasificación de especies.

Además del análisis de las características de la anatomía externa (las mandíbulas, por ejemplo) y de la anatomía interna, especialmente del tubo digestivo de las castas de soldados y obreras, también se analizaron 117 secuencias de ADN. Para ello fue necesario ir al campo y obtener material de especies poco representadas en los 28 mil lotes almacenados en el Museo de Zoología, la mayor colección de termitas de América del Sur.

Para lograr trabajar con una cantidad tan grande de información, se combinaron los datos morfológicos y moleculares en un análisis de inferencia bayesiana, que describe las incertidumbres sobre cantidades en forma probabilística. Los aspectos importantes de la biología de las termitas, de defensa y de hábitos alimentarios, se discutieron con base en el árbol filogenético.

“Durante mi doctorado efectué la revisión del género Armitermes, y casi que ‘extinguimos’ al género en América del Sur. Al estudiar más a fondo la anatomía de todas las especies que estaban clasificadas como Armitermes, verifiqué que la mayoría exhibía diferencias significativas en la anatomía interna, aunque sus soldados eran similares externamente. Por eso se hizo necesario reubicar a la mayoría en nuevos géneros”, declaró Martins da Rocha a Agência FAPESP.

Actualmente en su posdoctorado, Martins da Rocha amplió el análisis a otros géneros de la subfamilia Syntermitinae, al efectuar un estudio filogenético con el objetivo de reconstruir la historia evolutiva de estos insectos.

La vida secreta de las termitas

Dicho estudio indicó que en la historia evolutiva de la familia Syntermitinae hubo una división muy temprana entre linajes que se alimentan de material no humificado (o poco degradado) –gramíneas muertas y madera, por ejemplo– y aquéllos que se alimentan de recursos vegetales muy humificados, tales como madera bastante podrida, humus y el material de las paredes de los nidos de otras termitas, los cuales en buena medida están construidos con material estercoral (una mezcla de excrementos y saliva de las termitas con tierra).

De acuerdo con los investigadores, el cambio en la dieta no habría tenido reflejos únicamente en la forma de las mandíbulas de las obreras, sino también en la conformación del aparato digestivo y en la compleja fauna de simbiontes asociados.

“Existen clasificaciones dentro de estos tipos de comportamiento y es importante intentar entenderlas en términos evolutivos. ¿Estos insectos tendrían una sola dieta específica originariamente y luego fueron diversificándose?”, dijo Marques Cancello.

Los investigadores estiman que las Syntermitinae pertenecen a un linaje más reciente de la historia evolutiva. “Todo indica que el grupo se diversificó cuando América del Sur ya se había separado de los otros continentes, en el Oligoceno [hace entre 36 y 23 millones de años], pero no hay fósiles para estudiar. Crato [un sitio paleontológico ubicado en el estado Ceará], por ejemplo, es del Cretácico [hace 145 millones y 66 millones de años], cuando estas termitas aún no existían”, dijo Marques Cancello.

Un secreto guardado en el estómago

En el proceso de análisis, los científicos encontraron varias estructuras que no estaban descritas.

“El tubo digestivo de las termitas está bastante compartimentado. Uno de los compartimentos es la panza, en donde están los simbiontes que ayudan en la digestión, pero existen otros compartimentos de los cuales hasta ahora no se entiende muy bien qué papel desempeñan en la digestión. En uno de estos, encontramos en su pared una ornamentación sumamente diversificada, que nunca se había descrito antes”, dijo Martins da Rocha.

Dicha ornamentación no era igual para todas las especies. “Estaría relacionada con la digestión, pero independientemente de entender su función, podemos comparar morfológicamente y refinar para saber cuál es más pariente de quién. Con base en estos detalles finos de la anatomía, podemos recuperar la filogenia y huir de aquello que se considera intuitivo”, dijo el investigador.

Puede leerse el artículo intitulado Phylogenetic reconstruction of Syntermitinae (Isoptera, Termitidae) based on morphological and molecular data, de Mauricio Martins da Rocha, Adriana C. Morales-Corrêa e Castro, Carolina Cuezzo y Eliana Marques Cancello, en el siguiente enlace: doi.org/10.1371/journal.pone.0174366.