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Estos admirables insectos saben cuales plantas trozar y cuales no. ¿Como lo perciben y lo asimilan? Mientras la respuesta todavia es un misterio, un estudio de la FAUBA hallo que pueden distinguir entre plantas ‘buenas’ y ‘malas’ infectadas con un hongo.
SLT/FAUBA: ¿Como deciden su menu las hormigas cortadoras?

Las hormigas cortadoras, esas negras que diezman las plantas de nuestros jardines, llevan 65 millones de años cultivando en sus hormigueros el hongo del cual se alimentan, como verdaderas agricultoras. Para ello, trozan material vegetal, lo transportan hasta la honguera y se lo ofrecen para que crezca. Sin embargo, no todas las plantas son beneficas para este hongo. ¿Como hacen las hormigas para darse cuenta y aprender cuales plantas conviene atacar y cuales no? Un estudio de la Facultad de Agronomia de la UBA (FAUBA) profundizo en el papel que juegan ciertos compuestos quimicos vegetales que podrian actuar como ‘alertas’ en el vinculo de las hormigas con su entorno.
SLT/FAUBA: ¿Como deciden su menu las hormigas cortadoras?

“Me interesaba estudiar de que manera el habito de las hormigas cortadoras de trocear hojas y llevarlas a su hormiguero —lo que se conoce como forrajeo— se modificaba ante la presencia de un hongo que vive dentro de las hojas del pasto Lolium multiflorum, o raigras anual. Este pasto se usa mucho como alimento para el ganado en los pastizales pampeanos, y las hormigas cortadoras que estudie, de la especie Acromyrmex ambiguus, a menudo dañan sus hojas”, dijo Juan Fiorenza, docente del Departamento de Metodos Cuantitativos y Sistemas de Informacion de la FAUBA.

Fiorenza, flamante Doctor en Ciencias Agropecuarias (EPG/FAUBA) dirigido por Marina Omacini, docente de esa Facultad e investigadora del IFEVA/CONICET, explico que desde hace tiempo se sabe que el hongo del raigras —llamado Epichloë occultans y conocido como endofito porque vive dentro de la planta— produce unas sustancias llamadas alcaloides, toxicas para los insectos. Dado que existen plantas de raigras no infectadas con este hongo, una de las ideas del investigador fue que las hormigas cortadoras iban a preferir al raigras no infectado con endofito —y por lo tanto, sin alcaloides toxicos— y rechazarian al infectado, toxico.

En el primer experimento, Fiorenza comprobo que luego de unos dias, las hormigas lograron diferenciar al raigras infectado del no infectado. “Durante 5 dias consecutivos les ofrecimos plantas de L. multiflorum infectadas y no infectadas con el endofito. En el dia 1, las hormigas cortaron a todas las plantas por igual. Pero ya en el dia 3, la proporcion de hojas dañadas en las plantas con endofitos habia caido. En el dia 5, menos del 50% de las plantas infectadas eran atacadas, mientras que las que no tenian endofito seguian siendo preferidas. De alguna manera aprendieron a distinguir a las plantas que no les convenia forrajear”.
SLT/FAUBA: ¿Como deciden su menu las hormigas cortadoras?
Aprender lleva tiempo
SLT/FAUBA: ¿Como deciden su menu las hormigas cortadoras?

Antes de explicar el resultado de su ensayo, Juan Fiorenza se refirio a los habitos alimentarios de A. ambiguus. “Al contrario de lo que muchas veces se piensa, las hormigas cortadoras no comen los pedazos de plantas que cortan. Con esos trocitos de vegetales en realidad alimentan a un hongo que cultivan en el hormiguero. Ellas se alimentan de ese hongo, llamado cientificamente Leucoagaricus gongylophorus. Esto es fundamental para entender como aprendieron a forrajear las plantas de raigras que no les eran toxicas”.

“La selectividad de las hormigas ante las plantas de raigras con y sin endofito dependio de la manera en que los dos materiales vegetales afectan a L. gongylophorus. Si una planta es buena para este hongo, las hormigas la siguen cortando. Si es mala, la abandonan. Por lo tanto, el ‘aprendizaje’ involucra el paso del tiempo. En nuestro caso, cinco dias fueron suficientes”.
SLT/FAUBA: ¿Como deciden su menu las hormigas cortadoras?

El investigador afirmo que este comportamiento de las hormigas se llama rechazo demorado y que sus resultados lo muestran por primera vez para la ciencia en hormigas cortadoras enfrentadas a plantas infectadas con endofito.

“Despues de establecer que el raigras infectado con E. occultans es malo para el hongo que cultivan las hormigas, quisimos aventurarnos a contestar una nueva pregunta: ¿Que compuesto es exactamente el que producen estas plantas y que afecta el crecimiento del hongo del hormiguero? Los trocitos de raigras con endofito debian llevar un mensaje en su interior”.
Carta de un hongo a otro

A partir de estudios previos de ‘Simbiosfera’, el grupo de investigacion que integra en la FAUBA, Fiorenza sabia que ademas de alcaloides, el raigras infectado con endofito produce gran cantidad de un compuesto quimico volatil llamado Z3/HAC, responsable del tipico ‘olor a pasto recien cortado’. Por eso, decidio probar si esa sustancia particular afectaba el crecimiento del hongo del hormiguero.

“Nuestro segundo experimento fue en laboratorio. Hicimos crecer en placas de Petri el hongo que cultivan las hormigas. A algunas placas les pusimos un papelito impregnado con el compuesto volatil, mientras que a otras les pusimos un papelito sin el compuesto volatil, y medimos el crecimiento del hongo durante 6 semanas”.
SLT/FAUBA: ¿Como deciden su menu las hormigas cortadoras?

“En este caso, lo que comprobamos es que ocurrio una suerte de repulsion del hongo al Z3/HAC. En las placas que contenian este compuesto volatil, L. gongylophorus crecio mas hacia el lado contrario del que estaba ubicado el papelito”.

Los resultados de ambos experimentos fueron presentados en el 6to Congreso de la Asociacion Latinoamericana de Ecologia Quimica, donde Juan obtuvo el premio a la mejor presentacion en formato poster.
A la espera de mas resultados
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Segun Fiorenza, es complejo decir que implica este resultado en terminos ecologicos, ya que en el laboratorio el hongo del hormiguero no crece naturalmente o lo hace de manera muy lenta. Sin embargo, lo que queda claro es que el hongo si percibio y respondio a ese compuesto volatil en particular, que podria estar involucrado en la comunicacion entre la planta infectada, el hongo de las hormigas y las hormigas.

A modo de cierre, Juan hizo hincapie en que sus resultados consisten en una primera aproximacion en el estudio del papel que desempeñan los compuestos volatiles como señales que median entre las plantas de raigras que albergan en el interior de sus hojas al endofito E. occultans, las hormigas cortadoras A. ambiguus y el hongo del cual estas se alimentan, L. gongylophorus. “Estamos contentos de haber detectado en nuestro estudio el efecto de rechazo demorado, eso es novedoso. Pero para profundizar en los efectos del Z3/HAC va a ser necesario investigar mucho mas”.

Por: Pablo A. Roset (SLT/FAUBA)

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