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La revolución agrícola de la hormiga comenzó hace 30 millones de años

Millones de años antes de que los seres humanos descubrieran la agricultura, vastos sistemas agrícolas estaban prosperando bajo la superficie de la Tierra. Las granjas subterráneas, que produjeron diversos tipos de hongos, fueron cultivadas y mantenidas por colonias de hormigas, cuyos descendientes continúan practicando la agricultura hoy en día.
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Fecha de publicació: 13/04/2017, 10:59 h | (75) veces leída
Científicos han descubierto una transición clave en la evolución agrícola de los insectos, que data de hace 30 millones de años, cuando el planeta se enfriaba y las áreas secas se extendían.
Millones de años antes de que los seres humanos descubrieran la agricultura, vastos sistemas agrícolas estaban prosperando bajo la superficie de la Tierra. Las granjas subterráneas, que produjeron diversos tipos de hongos, fueron cultivadas y mantenidas por colonias de hormigas, cuyos descendientes continúan practicando la agricultura hoy en día.
Esta transición permitió a las hormigas alcanzar mayores niveles de complejidad en la agricultura, rivalizando con las prácticas agrícolas de los seres humanos: la domesticación de cultivos que permanecieron permanentemente aislados de sus hábitats salvajes y, por lo tanto, dependieron de sus agricultores para su evolución y supervivencia.
El trabajo, que ha sido publicado este miércoles 12 de abril de 'Proceedings of Royal Society B' por científicos del Smithsonian National Museum of Natural History, revela que la transición de las hormigas probablemente ocurrió cuando las hormigas agrícolas comenzaron a vivir en climas secos, donde los hongos amantes de la humedad no podían sobrevivir por sí mismos. El hallazgo proviene de un análisis genético que muestra las relaciones evolutivas de las hormigas agrícolas y no agrícolas de los hábitats húmedos y secos en todo el Neotrópico.
En las Américas y el Caribe, se han encontrado cerca de 250 especies de hormigas cultivadas en los bosques tropicales, desiertos y pastizales, y estas especies se dividen en dos grupos diferentes, basados en el nivel de complejidad de sus sociedades agrícolas: agricultura más baja y más alta. Todas las hormigas agrícolas comienzan nuevos jardines de hongos cuando la hija de una reina deja el nido de su madre para irse y encontrar su propio nido, llevando con ella un pedazo del hongo de la colonia original para comenzar la granja de la siguiente colonia.
En las formas primitivas más bajas de la agricultura de hormigas --que se dan en gran medida en los bosques tropicales húmedos--, los hongos escapan ocasionalmente de sus colonias de hormigas y regresan a la naturaleza. Hormigas inferiores también recolectan ocasionalmente sus hongos cultivados de la naturaleza y los llevan de vuelta a sus nidos para reemplazar los cultivos vacilantes. Estos procesos permiten a los hongos silvestres y cultivados cruzarse y limitar el grado de influencia que tienen las hormigas inferiores sobre la evolución de sus cultivos.
Pero, como ocurre con ciertos cultivos, han sido tan modificados por los criadores humanos que ya no pueden reproducirse y vivir solos en la naturaleza. Estas hormigas agrícolas superiores cultivan cultivos altamente domesticados, permitiéndoles vivir en vastas comunidades y trabajar mediante la división del trabajo para fertilizar sus cultivos fúngicos, transportar residuos, mantener a raya a los patógenos y mantener condiciones ideales de cultivo.
"LECCIONES IMPORTANTES" PARA EL SER HUMANO
"Estas sociedades agrícolas de hormigas han estado practicando la agricultura sostenible a escala industrial durante millones de años", subraya el entomólogo Ted Schultz, conservador de hormigas del museo y líder del equipo de trabajo, que sostiene que el estudio de la dinámica y la evolución de las relaciones entre hormigas y hongos puede ofrecer "lecciones importantes" para los desafíos humanos con sus prácticas agrícolas.
"Las hormigas han establecido una forma de agricultura que proporciona todo el alimento necesario para sus sociedades utilizando un solo cultivo que es resistente a enfermedades, plagas y sequías a una escala y nivel de eficiencia que rivaliza con la agricultura humana", añade.
Hoy en día, muchas especies de hormigas agrícolas están amenazadas por la destrucción del hábitat, y como parte de sus estudios, Schultz ha estado recolectando especímenes del campo y preservándolos en el depósito biológico criogénico del museo para futuros estudios genómicos. En el presente análisis, él y sus colegas compararon los genomas de 119 especies de hormigas modernas, la mayoría de las cuales fueron recogidas durante sus décadas de expediciones de campo.
ORGANISMO DOMESTICADO
Utilizando poderosas herramientas genómicas nuevas, los científicos compararon secuencias de ADN en cada uno de los más de 1.500 sitios genómicos para 78 especies de hongos y 41 especies de hongos no agrícolas.
Su análisis aclara el pariente no agrícola más cercano de las hormigas que producen hongos de hoy en día y permite a Schultz y su equipo comenzar a examinar los antecedentes geográficos de estas especies y deducir cuándo, dónde y bajo qué condiciones surgieron rasgos particulares.
"Si las cosas se están poniendo demasiado secas, las hormigas salen a buscar agua y la añaden --detalla Schultz--. Si están demasiado húmedos, hacen lo contrario". Así, incluso cuando las condiciones sobre la superficie se vuelven inhóspitas, los hongos pueden prosperar dentro de las cámaras subterráneas y climatizadas de una colonia de hormigas agrícolas. En esta situación, los hongos pueden depender de sus hormigas.
"Si te han llevado a un hábitat seco, tu destino va a estar igualado al destino de la colonia en la que estás --dice Schultz--. En ese momento, estás atado a una relación con esas hormigas en las que no estabas atado cuando estabas en un bosque húmedo". A su juicio, las condiciones presentes durante esta transición evolutiva ilustran cómo un organismo puede convertirse en domesticado, incluso si sus agricultores no están seleccionando conscientemente las características deseables como hacen los humanos.
Las hormigas que movían a sus hongos a nuevos hábitats habrían aislado el organismo de sus parientes silvestres, al igual que los humanos cuando domestican una cosecha. Este aislamiento crea una oportunidad para que las especies cultivadas evolucionen independientemente de las especies silvestres, adoptando nuevos rasgos.

Científicos han descubierto una transición clave en la evolución agrícola de los insectos, que data de hace 30 millones de años, cuando el planeta se enfriaba y las áreas secas se extendían.

Millones de años antes de que los seres humanos descubrieran la agricultura, vastos sistemas agrícolas estaban prosperando bajo la superficie de la Tierra. Las granjas subterráneas, que produjeron diversos tipos de hongos, fueron cultivadas y mantenidas por colonias de hormigas, cuyos descendientes continúan practicando la agricultura hoy en día.

Esta transición permitió a las hormigas alcanzar mayores niveles de complejidad en la agricultura, rivalizando con las prácticas agrícolas de los seres humanos: la domesticación de cultivos que permanecieron permanentemente aislados de sus hábitats salvajes y, por lo tanto, dependieron de sus agricultores para su evolución y supervivencia.

El trabajo, que ha sido publicado este miércoles 12 de abril de 'Proceedings of Royal Society B' por científicos del Smithsonian National Museum of Natural History, revela que la transición de las hormigas probablemente ocurrió cuando las hormigas agrícolas comenzaron a vivir en climas secos, donde los hongos amantes de la humedad no podían sobrevivir por sí mismos. El hallazgo proviene de un análisis genético que muestra las relaciones evolutivas de las hormigas agrícolas y no agrícolas de los hábitats húmedos y secos en todo el Neotrópico.

En las Américas y el Caribe, se han encontrado cerca de 250 especies de hormigas cultivadas en los bosques tropicales, desiertos y pastizales, y estas especies se dividen en dos grupos diferentes, basados en el nivel de complejidad de sus sociedades agrícolas: agricultura más baja y más alta. Todas las hormigas agrícolas comienzan nuevos jardines de hongos cuando la hija de una reina deja el nido de su madre para irse y encontrar su propio nido, llevando con ella un pedazo del hongo de la colonia original para comenzar la granja de la siguiente colonia.

En las formas primitivas más bajas de la agricultura de hormigas --que se dan en gran medida en los bosques tropicales húmedos--, los hongos escapan ocasionalmente de sus colonias de hormigas y regresan a la naturaleza. Hormigas inferiores también recolectan ocasionalmente sus hongos cultivados de la naturaleza y los llevan de vuelta a sus nidos para reemplazar los cultivos vacilantes. Estos procesos permiten a los hongos silvestres y cultivados cruzarse y limitar el grado de influencia que tienen las hormigas inferiores sobre la evolución de sus cultivos.

Pero, como ocurre con ciertos cultivos, han sido tan modificados por los criadores humanos que ya no pueden reproducirse y vivir solos en la naturaleza. Estas hormigas agrícolas superiores cultivan cultivos altamente domesticados, permitiéndoles vivir en vastas comunidades y trabajar mediante la división del trabajo para fertilizar sus cultivos fúngicos, transportar residuos, mantener a raya a los patógenos y mantener condiciones ideales de cultivo.

"LECCIONES IMPORTANTES" PARA EL SER HUMANO

"Estas sociedades agrícolas de hormigas han estado practicando la agricultura sostenible a escala industrial durante millones de años", subraya el entomólogo Ted Schultz, conservador de hormigas del museo y líder del equipo de trabajo, que sostiene que el estudio de la dinámica y la evolución de las relaciones entre hormigas y hongos puede ofrecer "lecciones importantes" para los desafíos humanos con sus prácticas agrícolas.

"Las hormigas han establecido una forma de agricultura que proporciona todo el alimento necesario para sus sociedades utilizando un solo cultivo que es resistente a enfermedades, plagas y sequías a una escala y nivel de eficiencia que rivaliza con la agricultura humana", añade.

Hoy en día, muchas especies de hormigas agrícolas están amenazadas por la destrucción del hábitat, y como parte de sus estudios, Schultz ha estado recolectando especímenes del campo y preservándolos en el depósito biológico criogénico del museo para futuros estudios genómicos. En el presente análisis, él y sus colegas compararon los genomas de 119 especies de hormigas modernas, la mayoría de las cuales fueron recogidas durante sus décadas de expediciones de campo.

ORGANISMO DOMESTICADO

Utilizando poderosas herramientas genómicas nuevas, los científicos compararon secuencias de ADN en cada uno de los más de 1.500 sitios genómicos para 78 especies de hongos y 41 especies de hongos no agrícolas.

Su análisis aclara el pariente no agrícola más cercano de las hormigas que producen hongos de hoy en día y permite a Schultz y su equipo comenzar a examinar los antecedentes geográficos de estas especies y deducir cuándo, dónde y bajo qué condiciones surgieron rasgos particulares.

"Si las cosas se están poniendo demasiado secas, las hormigas salen a buscar agua y la añaden --detalla Schultz--. Si están demasiado húmedos, hacen lo contrario". Así, incluso cuando las condiciones sobre la superficie se vuelven inhóspitas, los hongos pueden prosperar dentro de las cámaras subterráneas y climatizadas de una colonia de hormigas agrícolas. En esta situación, los hongos pueden depender de sus hormigas.

"Si te han llevado a un hábitat seco, tu destino va a estar igualado al destino de la colonia en la que estás --dice Schultz--. En ese momento, estás atado a una relación con esas hormigas en las que no estabas atado cuando estabas en un bosque húmedo". A su juicio, las condiciones presentes durante esta transición evolutiva ilustran cómo un organismo puede convertirse en domesticado, incluso si sus agricultores no están seleccionando conscientemente las características deseables como hacen los humanos.

Las hormigas que movían a sus hongos a nuevos hábitats habrían aislado el organismo de sus parientes silvestres, al igual que los humanos cuando domestican una cosecha. Este aislamiento crea una oportunidad para que las especies cultivadas evolucionen independientemente de las especies silvestres, adoptando nuevos rasgos.

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