Las hormigas practican la agricultura desde la desaparición de los dinosaurios

Las hormigas empezaron a cultivar hongos tras el asteroide que acabó con los dinosaurios, hace 66 millones de años

Cuando los humanos empezaron a cultivar hace miles de años, la agricultura ya existía desde hacía millones de años. De hecho, varios linajes de animales han cultivado sus propios alimentos desde mucho antes de que los humanos evolucionaran como especie.

Según un nuevo estudio, las colonias de hormigas empezaron a cultivar hongos cuando un asteroide impactó contra la Tierra hace 66 millones de años. Este impacto provocó una extinción masiva global, pero también creó las condiciones ideales para que prosperaran los hongos. Las innovadoras hormigas empezaron a cultivar los hongos, creando una asociación evolutiva que se estrechó aún más hace 27 millones de años y continúa hasta hoy.

En un artículo publicado en la revista Science, científicos del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian analizaron datos genéticos de cientos de especies de hongos y hormigas para elaborar detallados árboles evolutivos. La comparación de estos árboles permitió a los investigadores crear una cronología evolutiva de la agricultura de las hormigas y determinar con precisión cuándo empezaron a cultivar hongos.

«Las hormigas llevan practicando la agricultura y el cultivo de hongos mucho más tiempo que los humanos», afirma el entomólogo Ted Schultz, conservador de hormigas del museo y autor principal del nuevo trabajo. «Probablemente podríamos aprender algo del éxito agrícola de estas hormigas durante los últimos 66 millones de años».

Cerca de 250 especies diferentes de hormigas de América y el Caribe cultivan hongos. Los investigadores organizan estas hormigas en cuatro sistemas agrícolas basados en sus estrategias de cultivo. Las hormigas cortadoras de hojas se encuentran entre las que practican la estrategia más avanzada, conocida como agricultura superior. Estas hormigas cosechan trozos de vegetación fresca para proporcionar sustento a sus hongos, que a su vez cultivan alimentos para las hormigas llamados gongylidia. Este alimento ayuda a alimentar complejas colonias de hormigas cortadoras de hojas que pueden llegar a contar por millones.

Schultz lleva 35 años estudiando la relación evolutiva entre hormigas y hongos. Ha realizado más de 30 expediciones a lugares de América Central y del Sur para observar esta interacción en la naturaleza y ha criado colonias de hormigas cortadoras de hojas y otras hormigas que se alimentan de hongos en su laboratorio del museo. A lo largo de los años, Schultz y sus colegas han recogido miles de muestras genéticas de hormigas y hongos de todo el trópico.

Cientos de especies de hongos cultivados

Esta reserva de muestras fue crucial para el nuevo trabajo. «Para detectar realmente patrones y reconstruir cómo ha evolucionado esta asociación a lo largo del tiempo, se necesitan muchas muestras de hormigas y sus variedades de hongos», explica Schultz.

El equipo utilizó las muestras para secuenciar datos genéticos de 475 especies distintas de hongos (288 de las cuales son cultivadas por hormigas) y 276 especies distintas de hormigas (208 de las cuales cultivan hongos), el mayor conjunto de datos genéticos de hormigas cultivadoras de hongos jamás reunido. Esto permitió a los investigadores crear árboles evolutivos de los dos grupos. La comparación de las especies de hongos silvestres con sus parientes cultivados ayudó a los investigadores a determinar cuándo empezaron las hormigas a utilizar determinados hongos.

Los datos revelaron que las hormigas y los hongos han estado entrelazados durante 66 millones de años. Más o menos cuando un asteroide chocó contra la Tierra a finales del Cretácico. Esta colisión cataclísmica llenó la atmósfera de polvo y escombros, que bloquearon el sol e impidieron la fotosíntesis durante años. La extinción masiva resultante acabó con aproximadamente la mitad de todas las especies vegetales de la Tierra en aquel momento.

Sin embargo, esta catástrofe fue una bendición para los hongos. Estos organismos proliferaron al consumir la abundante materia vegetal muerta que cubría el suelo.

«Los eventos de extinción pueden ser enormes desastres para la mayoría de los organismos, pero en realidad pueden ser positivos para otros», dijo Schultz. «Al final del Cretácico, a los dinosaurios no les fue muy bien, pero los hongos vivieron un apogeo».

Muchos de los hongos que proliferaron durante este periodo probablemente se alimentaron de hojarasca en descomposición, lo que les puso en estrecho contacto con las hormigas. Estos insectos aprovecharon la abundancia de hongos para alimentarse y siguieron dependiendo de ellos cuando la vida se recuperó de la extinción.

El nuevo trabajo también revela que las hormigas tardaron otros 40 millones de años en desarrollar la agricultura superior. Los investigadores pudieron rastrear el origen de esta práctica avanzada hasta hace unos 27 millones de años. En esa época, un clima que se enfriaba rápidamente transformó los entornos de todo el planeta. En Sudamérica, los hábitats más secos, como las sabanas arboladas y las praderas, fracturaron grandes franjas de bosques tropicales húmedos. Cuando las hormigas sacaron los hongos de los bosques húmedos y los llevaron a zonas más secas, los aislaron de sus poblaciones ancestrales salvajes. Los hongos aislados pasaron a depender por completo de las hormigas para sobrevivir en las condiciones áridas, lo que sentó las bases del sistema de agricultura superior que practican las hormigas cortadoras de hojas en la actualidad.

«Las hormigas domesticaron estos hongos del mismo modo que los humanos domesticaron los cultivos», explica Schultz. «Lo extraordinario es que ahora podemos datar cuándo las hormigas superiores cultivaron originalmente los hongos superiores».

REFERENCIA

The coevolution of fungus-ant agriculture

Fuente: Smithsonian Institute

Imagen: Una obrera cultivadora de hongos inferiores de la rara especie de hormiga cultivadora de hongos Mycetophylax asper, recolectada en Santa Catarina, Brasil, en 2014, en su jardín de hongos. Don Parsons.