Insectos Fungícolas: un Ejemplo de Mutualismo

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El mutualismo es una estrategia evolutiva en la cual dos organismos de diferentes especies coexisten en una relación en la que cada uno de ellos se beneficia de la actividad del otro. Podríamos considerarlo como la antítesis de la competición interespecífica, la explotación y el parasitismo, que implican necesariamente el perjuicio de una de las partes; el mutualismo juega un papel clave en los equilibrios ecológicos. Una muestra de su importancia en el mantenimiento de los equilibrios naturales se encuentra en las micorrizas, asociaciones en las que participan casi la mitad de las plantas terrestres.

Otro ejemplo de mutualismo altamente especializado lo constituye la agricultura, en la cual dos partícipes (un agricultor y un cultivar) intercambian servicios específicos. En torno a 40 y 60 millones de años antes de que los humanos desarrollasen la agricultura como medio de supervivencia, tres linajes de insectos (hormigas, termitas y escarabajos) ya habían explotado la capacidad de cultivar hongos como fuente de alimento, permitiéndoles alzarse como actores dominantes en sus respectivos ecosistemas naturales.

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Origen evolutivo del mutualismo fungícola

En los escarabajos la fungicultura se desarrolló de forma paralela en siete taxones diferentes. Conocidos genéricamente como escarabajos ambrósia, todos ellos pertenecen a las subfamilias Scotynae y Platypodinae. El origen de dicha relación parece encontrarse en el uso de los coleópteros como huéspedes para la dispersión de las esporas (de forma similar a como las plantas usan a las abejas como vectores de polarización).

Por otro lado, tanto en el caso de las termitas como en el de las hormigas, la capacidad fungicultora de desarrolló a partir de un único ancestro común en cada orden.

Existen en torno a 300 especies conocidas de termitas cuya alimentación se sustanta sobre  el cultivo de organismos del género Termitomyces. En ellas, los hongos probablemente eran una importante fuente de alimentos antes de ser verdaderamente cultivados, y la fungicultura surgió secundariamente cuando desarrollaron la capacidad de manipular su crecimiento.

En el caso de las hormigas unas 200 especies pertenecientes a la tribu Attine dependen de esta práctica, aunque no existen pruebas concluyentes sobre si fungicultura surgió a partir de una ancestral micofagia, o como en el caso de los escarabajos, por el uso de los insectos como vectores de dispersión.

Condiciones para ser considerados organismos “agricultores”

Un organismo debe cumplir al menos tres condiciones para ser considerado un “agricultor”: 1) plantar de forma habitual los cultivos sobre sustratos favorables y mejorar las condiciones de su crecimiento, 2) protegerlos de posibles parásitos y competidores y 3) seleccionar cultivares específicos. Tomando como ejemplo a las hormigas pertenecientes al género Allomerus y los hongos ascomycetos que ellas manipulan, podemos comprobar como se cumplen los anteriores prerequisitos.

Elección del sustrato y mejora en las condiciones de cultivo

Con el objetivo de seleccionar sustratos favorables, las hormigas trituran material vegetal extraído de las galerías que construyen en paredes vegetales y lo distribuyen sobre la superficie de la red de canales. Sobre este sustrato las esporas son depositadas. Una vez que los micelios se han desarrollado, las hormigas siguen suministrando sobre ellos detritos de material vegetal a modo de fertilizantes.

Protección de los cultivares de posibles parásitos

Mientras las hormigas están presentes, solo determinadas cepas de hongos proliferan en las galerías. El control de los posibles organismos contaminantes se lleva a cabo por dos vías: en primer lugar mediante la eliminación física de las esporas y micelios de organismos potencialmente invasores. Así mismo también previenen de la posible colonización de las galerías por parte de ácaros y nematodos. La segunda barrera de protección la conforman la secreción de compuestos antifúngicos y antimicrobianos. Dichas sustancias son generadas a partir de crecimientos de bacterias del género Streptomyces en regiones especializadas de su cuerpo.

Selección de cultivares específicos

Diversos estudios han demostrado que las hormigas no son solo capaces de seleccionar especies concretas de hongos pertenecientes al género Chaetothyriales, sino que incluso son capaces de limitar el desarrollo a haplotipos concretos. Tal especificidad es consistente con la existencia de dos niveles de selección. El primer nivel lo constituyen los sustratos específicos creados, los cuales inducen una selección laxa e indirecta mediante un proceso de filtrado ecológico. El segundo nivel de selección es resultado de la transmisión vertical entre generaciones mediante estrategias de codispersion de esporas asexuales.

Así pues la adquisición de los inóculos iniciales directamente del medio representaría la condición ancestral, la cual, todavía es practicada por la gran mayoría de las termitas fungicultoras. La selección de cepas concretas, mediante transferencia entre colonias de esporas fúngicas por parte individuos reproductivamente activos, representaría un estadio más avanzado en el proceso de cultivo de hongos.

Una de las lecciones que podemos extraer de los insectos “agricultores” es que su éxito evolutivo se debe en gran medida a la efectividad de sus estrategias para combatir las enfermedades que amenazan constantemente a los cultivos. Y lo que es más importante, de forma completamente ecológica.

Referencias

[1] New findings in insect fungiculture.
[2] Fungus-farming insects: Multiple origins and diverse evolutionary histories.
[3] Oligocene termite nests with In situ fungus gardens from the Rukwa Rift Basin, Tanzania, support a paleogene African origin for insect agriculture.
[4] Paleontologists discover earliest evidence of insect agriculture.

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