Una especie de hormigas muestra que la evolución puede ser reversible

El tamaño y forma de la cabeza de una variedad de hormigas soldado ha revelado que la evolución puede ser reversible, y progresar en sentido inverso.

Las hormigas soldado tortuga parecen criaturas de la vida real sacadas de una película de anime japonesa. Estos insectos que habitan en los árboles se deslizan de aquí para allá luciendo cabezas brillantes y de gran tamaño, que usan para bloquear las entradas de sus nidos, esencialmente actuando como puertas vivas.

No todas las cabezas tienen la misma forma: algunas tienen unas que se parecen a las tapas de alcantarillas y sellan perfectamente las entradas de los túneles. Otros tienen cabezas cuadradas, que ensamblan en bloqueos de varios miembros que recuerdan los escudos superpuestos de un ejército espartano. Esta variedad de formas de cabeza revela más que solo una de las peculiaridades extrañas de la naturaleza: también puede arrojar luz sobre cómo evolucionan las especies para llenar nichos ecológicos.

Y esa evolución, según muestra una nueva investigación publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), no siempre es una calle de sentido único hacia una mayor especialización. Ocasionalmente, puede llevar a una especie a una etapa más generalista.

"Por lo general, uno pensaría que una vez que una especie se especializa, queda atrapada en ese nicho muy estrecho", dice en un comunicado Daniel Kronauer, jefe del Laboratorio de Evolución y Comportamiento Social de Rockefeller. "Pero las hormigas tortuga son un caso interesante de una trayectoria evolutiva muy dinámica, con mucho de ida y vuelta".

Al igual que muchos otros insectos sociales que viven en colonias, las hormigas tortuga se especializan en diferentes funciones, a menudo desarrollando características exageradas adecuadas para su trabajo. Para las soldados, este proceso ha resultado en grandes cabezas que vienen en una variedad de formas.

"Hay una diferencia cuádruple enorme entre las cabezas de hormigas tortuga más pequeñas y más grandes", dice Scott Powell, biólogo de la Universidad George Washington y autor principal del nuevo estudio. "Para ayudar a la gente a imaginar esto, a menudo digo que la especie más pequeña puede sentarse cómodamente en la cabeza de la especie más grande".

La forma y el tamaño de la cabeza de una hormiga tortuga soldado está dictada por el tipo de túnel que ocupa la especie en cuestión. Las hormigas no cavan los túneles, sino que se trasladan a los excavados por escarabajos de madera. Y dado que un túnel de bajada podría ser demasiado grande o demasiado pequeño, dice Kronauer, las hormigas se diversifican rápidamente para poder ocuparlo.

La relación entre cabezas de hormiga tortuga y túneles puede, por lo tanto, ofrecer una visión única y clara de la selección natural. Los investigadores pueden comparar fácilmente un rasgo, la circunferencia de la cabeza, con la característica ecológica a la que ha evolucionado para adaptarse: el tamaño de entrada al nido. Como dice Kronauer, "Es una coincidencia 1:1 exactamente en la misma escala".

Para examinar el viaje evolutivo de varias formas de cabeza, los investigadores agruparon 89 especies de hormigas tortuga en función de si las soldados lucían una cabeza cuadrada, domo, disco o en forma de plato. También incluyeron un grupo de especies de hormigas tortuga que no tienen soldados. Luego examinaron las relaciones evolutivas entre estos grupos utilizando la información genética de la especie, que habían reunido previamente.

Si la evolución fue un camino unidireccional, las primeras hormigas tortuga que aparecieron hace unos 45 millones de años deberían haber carecido por completo de soldados, luego evolucionaron gradualmente hacia la especialización, comenzando con los soldados generalistas de cabeza cuadrada, hasta aquellos con cabezas de platos a medida.

Pero el nuevo análisis sugiere que este no fue el caso. En cambio, el ancestro común más antiguo que los investigadores pudieron rastrear probablemente tenía una cabeza cuadrada. Ese antepasado pasó a formar una variedad de especies, desde las que no tenían soldados en absoluto hasta otras con diferentes niveles de especialización. En algunos casos, especies más especializadas invirtieron la dirección con el tiempo, evolucionando de nuevo a formas de cabeza más generalistas.

El hallazgo muestra muy bien lo sorprendentemente flexible que puede ser la naturaleza al adaptar la forma de un organismo al contexto del medio ambiente que ocupa, dice Powell.

"El espacio con el que la evolución tiene que jugar es en realidad bastante más grande de lo que se pensaba", agrega Kronauer.