El asteroide que acabó con los dinosaurios pudo haber llevado a la invención de la «agricultura de hormigas»

El evento que acabó con los dinosaurios no fue del todo malo. El ambiente de poca luz provocado por el impacto de un meteorito hace unos 66 millones de años favoreció la propagación de hongos que se alimentan de materia orgánica, que abundaba en aquella época cuando plantas y animales morían en masa.

Fue la oportunidad perfecta para que el antepasado de un grupo de hormigas comenzara a cultivar estos microorganismos, según un estudio publicado el 3 de octubre en la revista Ciencia.

«El origen de las hormigas productoras de hongos se entendía relativamente bien, pero faltaba una línea de tiempo más precisa para estos microorganismos. El trabajo proporciona el margen de error más pequeño hasta la fecha para la aparición de estas cepas de hongos, que antes se pensaba que eran más recientes. «, explica André Rodrigues, profesor del Instituto de Biociencias de la Universidad Estadual Paulista (IB-Unesp) en Rio Claro, Brasil, y uno de los autores del artículo.

La datación fue posible analizando los llamados elementos ultraconservados (UCE) de los genomas de 475 especies de hongos cultivados por hormigas y recolectados en diferentes partes de América. Las UCE son regiones que permanecen en el genoma durante toda la evolución de un grupo, derivadas de sus ancestros más antiguos.

«En este caso, nos interesaron las regiones cercanas a esos elementos. Muestran las diferencias más recientes entre especies y nos permiten trazar una línea evolutiva bastante precisa», agrega Pepijn Wilhelmus Kooij, investigador del IB-Unesp.

Utilizando este método, fue posible establecer la aparición casi simultánea de dos linajes de hongos distintos del mismo ancestro de las hormigas cortadoras de hojas actuales (un grupo conocido como Attini) hace 66 millones de años.

Los especialistas en el mutualismo entre hongos y hormigas han sostenido durante mucho tiempo que el inicio de esta relación define el surgimiento de la agricultura, decenas de millones de años antes de que los humanos comenzaran a domesticar las plantas, hace apenas 12.000 años.

El estudio también reveló la aparición de un ancestro de los hongos coralinos, un segundo grupo que comenzó a ser cultivado por las hormigas hace 21 millones de años. El hongo recibe su nombre del hecho de que forma estructuras que se asemejan a colonias en miniatura de coral marino.

Mutualismo

Los resultados apoyan la hipótesis de que los hongos ya habían pasado por una preadaptación antes de ser cultivados por las hormigas. Es probable, señalan los autores, que el antepasado del grupo de las hormigas cortadoras de hojas viviera muy cerca de los hongos, ya sea dentro de las colonias o incluso recogiéndolos de vez en cuando para alimentarse de ellos o de sus productos.

«Pero los hongos no eran una parte esencial de la dieta de las hormigas. La presión ejercida por el impacto del meteorito puede haber convertido esta relación en un mutualismo obligatorio, en el que estos hongos pasan a depender de las hormigas para alimentarse y reproducirse, mientras que al final Al mismo tiempo, las hormigas dependen exclusivamente de los hongos como fuente de alimento», afirma Rodrigues.

Hoy en día, cuatro grupos diferentes de hormigas cultivan cuatro tipos de hongos. En algunos casos, los insectos incluso alteran el crecimiento del producto cultivado para que aporte determinados nutrientes.

«Cuando los cultivamos en el laboratorio, los hongos toman la forma esperada de hifas. Sin embargo, dentro de la colonia, uno de estos tipos de hifas se hincha y forma estructuras similares a racimos de uvas, ricas en azúcares. Todavía no sabemos cómo las hormigas hacen esto», afirma Kooij.

Para Mauricio Bacci Junior, profesor del IB-Unesp y coautor del artículo, el origen del cultivo de hongos probablemente apunta a una adaptación frente a la escasez nutricional que enfrentaban las hormigas en aquella época.

Con la abundancia de hongos extendiéndose por lo que hoy es América y menos opciones de fuentes de alimento, aquellos que ya tenían alguna posible relación con las hormigas terminaron resultando más útiles cuando se cultivaban.

«Para alimentarse, el hongo descompone la materia orgánica que transportan las hormigas. A su vez, la hormiga consume sustancias producidas por el hongo que no podría obtener de ninguna otra fuente. Es como si el hongo fuera el estómago externo del insecto», dice el investigador, quien es subdirector del Centro de Investigación sobre la Dinámica de la Biodiversidad y el Cambio Climático (CBioClima), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Divulgación (Cepid).

Después de este evento fundacional, las hormigas productoras de hongos, que anteriormente habían vivido en bosques húmedos, experimentaron una segunda presión selectiva con la expansión del bioma similar a la sabana del Cerrado hace 27 millones de años. Con zonas más abiertas y áridas se produjo una diversificación de estos insectos agrícolas, dando lugar a la origen de las hormigas cortadoras de hojas actuales.

Sin duda, este evento también favoreció la diversificación de los hongos, que se volvieron más eficientes en la producción de alimento para las hormigas y en la descomposición de materia orgánica.

Tanto es así que ahora se están estudiando las enzimas producidas por hongos cultivados por hormigas por su potencial biotecnológico para degradar no sólo la materia orgánica sino también otros materiales, incluidos los plásticos.