'Estado policial'
2002/09/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Aparentemente, las colmenas y las hormigoneras parecen sociedades modélicas y cada ejemplar trabaja con entusiasmo en beneficio de todo el grupo.
Los trabajadores de las colonias de abejas, hormigas o avispas no se reproducen, aumentando así el éxito reproductivo de su reina. En la abeja común los obreros tienen una enorme ‘devoción’ por el grupo: no se reproducen y, además, cualquier animal que ataca la colmena es picado y posteriormente sacrificado. Sobre todo este último siempre ha fascinado a los amantes de la naturaleza.
Ahora sabemos que este ‘impuesto evolutivo’ de las abejas obreras es consecuencia de su parentesco con la reina. Y es que, siendo hermanas de la reina, tienen muchos genes iguales a los descendientes de la reina. Por eso, cuidando las puestas de la reina, cuidan su herencia genética.
Pero en todas las sociedades puede suceder que alguien rompa las normas y encuentre el camino para avanzar. También las obreras ponen sus huevos de vez en cuando. Pero esto, además de atentar contra los intereses de la reina, los coloca contra las demás abejas obreras. Y eso genera cierta necesidad de controladores. A finales de la década de los 80, el experto en evolución, Francis Ratnieks, observó la existencia de abejas obreras que realizan labores de control: comen huevos de infractores y frustran su intento de reproducción.
Este control por la ingesta de huevos no reina es habitual en todo el género Apis. Sin embargo, las abejas no son las únicas: recientemente se ha observado el mismo comportamiento en algunas especies de avispas y en un grupo de hormigas.
Pero a veces el control falla. En ocasiones, en las colmenas predomina la anarquía, comenzando a proliferar trabajadores. Por ejemplo, una subespecie de abeja común está causando daños en las colmenas en Sudáfrica, ya que se evita este sistema de control y aumenta el número de trabajadores. Los biólogos evolutivos esperan que estudiando comportamientos contrapuestos de autoritarismo y anarquía, comprendan mejor el equilibrio entre cooperativismo y egoísmo a todos los niveles, desde los genes genómicos hasta los seres humanos de la sociedad.
Relaciones familiares
En los himenópteros la sociedad está muy desarrollada. Y esto, probablemente, está relacionado con la forma de determinar el sexo de los descendientes, el haplodiploidismo. De hecho, en los himenópteros la reproducción sexual siempre produce hembras posteriores y diploides (es decir, tienen dos grupos cromosómicos como los humanos). Sin embargo, los himenópteros machos nacen de huevos no fecundados y tienen un único grupo de cromosomas y todos iguales. El esperma producido por estos machos haploides es genéticamente idéntico, a diferencia de los animales diploides.
En las familias humanas, los hermanos tienen la mitad de los genes, es decir, el parentesco ( r ) es 0,5, en la medida en que son descendientes de los mismos padres. Lo mismo ocurre entre padres y descendientes. En los hermanos que sólo tienen un progenitor es r = 0,25.
Pero la reproducción haplodiplocond produce curiosas dinámicas familiares (ver diagrama). El parentesco de la madre con su hijo es de 0,5, pero si miramos el mismo vínculo desde el punto de vista del hijo, r = 1,0. La relación entre hermanos no es la misma: desde el punto de vista de su hermana r = 0,25; de su hermano es 0,5. Las madres e hijas tienen un parentesco del 0,5 por cualquier lado y el r entre hermanas es siempre 0,75.
Estos dos últimos casos son de gran importancia, ya que significan que una hembra puede cuidar sus intereses genéticos más eficazmente que con el crecimiento de sus hijas (hermanas). Esto facilita explicar por qué la mayoría de las hembras de himenópteros sociales no se reproducen. Si la reina es la madre del resto de las hembras trabajadoras, éstas tienen poco que ganar si crean sus hijas.
Sin embargo, en la abeja común, por ejemplo, la reina copula con más de 20 machos de su siglo. Por ello, los trabajadores cuidan de las crías semi-hermanas (no enteras) con un parentesco de 0,375 y no de 0,75. Y lo aceptan.
Por el contrario, los descendientes que tenían un parentesco de 0,5 para los trabajadores (los machos, por ser los creados sin copular) no los aceptan; los comen. De hecho, para la mayoría de los trabajadores, los descendientes de otro trabajador son mitad nietos, sólo 0,125 de parentesco. En este caso, los controladores cumplirán su labor.
Que Dios salve a la reina
En el extremo superior del sistema de control se encuentra la reina, que segrega hormonas para inducir a los trabajadores a actuar en el control. La mayoría tienen paralizados los ovarios y actúan fieles contra los sublevados.
Pero, aunque no lo fueran, se puede decir que el trabajo del personal controlador es destacable por la escasez de ‘infractores’. De los 30.000 trabajadores de la colmena, unos 3 tienen ovarios funcionales. El desequilibrio es evidente. A pesar de que estas hembras desovan en torno al 7% de los huevos de colmena, la eficacia de los controladores hace que sólo un millar de machos tenga como madre trabajadora.
En la mayoría de los casos, los huevos de los obreros se comen a las pocas horas de la puesta, ya que no tienen la protección química que sólo tienen los huevos de la reina. Además, parece que los trabajadores de la colmena son capaces de averiguar cuándo otro está a punto de romper las normas, ya que actúan agresivamente con los ovarios activos. Pero, al igual que en las sociedades dictatoriales, la muerte del líder puede provocar importantes cambios en la sociedad. Tras la muerte de la reina y la desaparición de sus hormonas de la colmena, los trabajadores comienzan a ponerla.
Las colmenas son las sociedades controladoras más desarrolladas que se han encontrado en los insectos. Las sociedades de avispa son más pequeñas y sencillas, pero también tienen un buen ejemplo de comportamiento acorde con la teoría evolutiva. Por ejemplo, en algunas especies de avispas, la reina copula con un solo macho y otras veces con varios machos. Cuando las reinas son monógamas y, por tanto, todos los trabajadores son hermanas, el parentesco entre el descendiente de un trabajador y otro trabajador es de 0,375. Sin embargo, en el caso de las reinas que copulan varias veces es de 0,125. En ambos casos, el parentesco entre los trabajadores y los descendientes de la reina es de 0,25.
A la vista de ello, los trabajadores deberían aceptar las puestas unas de otras si la hembra copula una sola vez (0,375 más de 0,25), pero las destruirían si la reina coulla más veces. Y eso es lo que ocurre: en la avispa saxonesa ( Dolichovespula saxonica ) el control cambia. La reina copula una sola vez o con varios machos, pero los controladores sólo se encuentran en las colonias de hembras que copulan varias veces.
Régimen fascista
En algunas especies de hormigas del género Ponera, la estructura social y el sistema de control son menos sofisticados. Habitan en selvas tropicales en colonias de 100 o menos ejemplares, sin una separación estricta entre reina y trabajadores. Por el contrario, todas las hembras tienen posibilidades de reproducción sexual. Pero en realidad se reproducen una o pocas, ya que las pequeñas colonias no pueden soportar la presencia de muchos reproductores.
Las hembras que crían están en la cabeza de una organización jerárquica, en la base se encuentran los trabajadores más antiguos y en el centro los más jóvenes. Esta jerarquía está reforzada por los rebozados y los duros métodos de represión. Por ejemplo, si un joven trabajador intenta reproducirse, el resto de sus compañeros se ven atrapados en horas y días. A continuación, se trata de la reducción progresiva y la pérdida de capacidad reproductiva esperada por esta hormiga. Pero muchas veces le cortan o incluso matan alguna parte del cuerpo.
Pero las hembras gestantes del género Ponera no controlan tan drásticamente su sistema de control como las monjas. De vez en cuando las hormigas controladoras se rebelan, abandonan la autoridad en decadencia para ayudar a un joven.
También en las abejas comunes, los trabajadores pueden superar el monopolio reproductivo de la reina activando sus ovarios y aceptando uno a otro los huevos. Pero este tipo de colmenas anárquicas son muy escasas. Según los investigadores, este hecho se debe a la necesidad de dos mutaciones: por un lado, la feromona que inhibe los ovarios de los trabajadores, y por otro, la puesta de huevos que eviten el sistema de control, probablemente falsificando la señal química de la reina. El diferente control genético de ambos eventos hace difícil que se produzcan mutaciones simultáneas.
Anarquía educadora
Sin embargo, aunque en la naturaleza parece que algunas colmenas anárquicas avanzan, en ellas también hay pocas decenas de trabajadores ponedores. Aprovechando el crecimiento selectivo, el número de ponedores ha aumentado hasta un 40% del total de trabajadores en algunos estudios. En este tipo de colmenas, el personal que cría no cumple con sus obligaciones y empieza a deteriorar la colmena hasta su colapso total.
Pero también tienen más características extraordinarias. Por ejemplo, los trabajadores normales trasladados a estas colmenas pueden empezar a desovar, lo que sugiere que las feromonas de la reina son más débiles de lo normal. O, más raramente, la salida de la reina de una colonia anárquica (lo que provocaría que los obreros inicien la puesta en colmenas convencionales) provoca que los huevos de los trabajadores anárquicos pierdan la falsa señal química. Se alimentan si se introducen en una colmena convencional.
Los investigadores tratan de identificar los genes que inciden en el comportamiento anárquico, en el convencimiento de que su descubrimiento podría identificar mecanismos para las teorías de conflictos y cooperación entre animales.
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