El cuentakilómetros de las hormigas

El desierto del Sahara es uno de los lugares más calurosos del mundo. En este inhóspito mar de arena, el calor del mediodía es abrasador, pudiéndose superar los 60ºC. Durante estas horas, los animales suelen refugiarse en su guarida, y si a algún despistado le sorprende lejos de la suya, sin un lugar donde cobijarse, encuentra una muerte segura a causa del golpe de calor. Sólo los más osados se atreven a salir cuando el Sol aprieta tan fuerte.

El desierto del Sáhara, uno de los lugares más
calurosos de la Tierra.

Uno de ellos es la hormiga Cataglyphis –comúnmente llamada la hormiga del desierto del Sahara- que se aventura justo a mediodía en busca de comida, con la tranquilidad de que sus depredadores se encuentran escondidos del Sol. Esta hormiga es necrófaga y se alimenta de los cuerpos de insectos que han sucumbido al calor. Su cuerpo está especialmente preparado para aguantar temperaturas por encima de 50ºC, pudiendo llegar incluso hasta los 70ºC en su superficie corporal.

A pesar de su tremenda resistencia al calor, sólo podrá estar ahí fuera unos pocos minutos. Se mueve en todas direcciones para no dejar pasar ninguna oportunidad y es capaz de alejarse hasta cincuenta metros de su hormiguero, una distancia más que apreciable. Si finalmente encuentra un insecto muerto, coge su botín e inicia el camino de vuelta. El tiempo apremia ahora, pues debe llegar cuanto antes a su nido, de lo contrario también morirá.

Un primer plano de la hormiga 
del desierto del Sáhara

Y ahora es cuando viene lo bueno: después de recorrer esa distancia de forma irregular, en un entorno sin apenas puntos de referencia, esta hormiga tiene la increíble habilidad de volver en línea recta a su nido, sin necesidad de rehacer el camino que siguió a la ida, y acceder al hormiguero por un agujero que puede llegar a tener menos de un milímetro de diámetro. ¿No es maravilloso?

Una cuestión de zancada

Los científicos ya sabían¹ que las hormigas Cataglyphis eran capaces de guiarse por la posición del Sol en el cielo para tomar la dirección adecuada, como si llevaran un compás incorporado. Pero además de la dirección, es necesario evaluar la distancia para lograr la hazaña de regresar al hormiguero. Desde hace más de un siglo se sospechaba² que las hormigas tenían algún mecanismo para contar sus pasos. Pero hasta hace poco nadie lo había probado.

En 2006, un grupo de científicos alemanes y suizos, encabezados por Harald Wolf, realizaron el siguiente experimento³ para comprobar si las hormigas calculaban de alguna manera la distancia a la que se alejan del nido. Durante al menos un día, las hormigas aprendieron el camino desde su nido a una fuente de comida, situada en línea recta a diez metros de distancia por un canal de aluminio.

Después de este entrenamiento, las hormigas que se encontraban en la fuente de comida fueron trasladadas a un canal de prueba, situado en paralelo al canal de entrenamiento, y que ahora ya no dirigía hacia el nido. Allí iniciaban su vuelta a casa confiadas hasta que se daban cuenta de que había algo que no encajaba. Era una acción fácilmente reconocible: las hormigas daban un giro de 180º sobre sí mismas y empezaban a moverse de aquí para allá alrededor de la zona donde debía haber estado el hormiguero. Los científicos tomaron nota de la distancia a la que esto ocurría.

A continuación, algunas de las hormigas que habían llegado a la fuente de comida por el canal de entrenamiento fueron apartadas y sometidas a manipulación. A unas se les acoplaban una especie de zancos pegados a las tibias, mientras que a otras se les amputaba una pequeña parte de los extremos de sus patas. En definitiva, se les alargaba o acortaba la zancada de sus pasos. Una vez terminada esta delicada operación, las hormigas eran colocadas de nuevo en el canal de prueba, con comida en las mandíbulas, y se les permitía regresar a dónde suponían que estaba el nido.

Una hormiga "normal" y otra con zancos 
a su derecha. (Imagen: Science)

¿Qué creéis que ocurrió? Los investigadores comprobaron que las hormigas con zancos solían recorrer un 50% más de la distancia que había hasta el nido -15,30m de media- antes de entrar en el modo “búsqueda de hormiguero”. En cambio, aquéllas a las que se les había recortado las patas, recorrían únicamente la mitad del trayecto típico hasta el nido, 5,75 m. Por su parte, las hormigas que no habían sido modificadas, recorrían una distancia que se aproximaba bastante bien a la distancia que habían aprendido, 10,20 m.

Una vez hecha esta prueba, se devolvieron todas las hormigas a su nido, tanto las modificadas como las que no lo habían sido, y se les dejó que aprendieran de nuevo el camino a la fuente de comida. Unos días más tarde, se apartaron las hormigas modificadas otra vez y se les volvió a someter al mismo test. Los resultados fueron concluyentes: ahora que habían aprendido el camino con sus patas modificadas, no tenían dificultad en calcular correctamente la distancia a la que se encontraba el nido. Las hormigas con las patas recortadas buscaban el nido a una distancia de 10,25 m, mientras que las hormigas que andaban con zancos lo hacían a 10,55 m. Parece, por tanto, que la longitud de la zancada es el factor esencial, y que las hormigas poseen algún tipo de mecanismo biológico que les permite contar los pasos que dan hasta encontrar el alimento.

Ahora bien, ¿cómo lo consiguen? Los científicos sospechan que este sistema de recuento está integrado en su sistema propioceptivo, que es el encargado de informar al organismo de la orientación del cuerpo en el espacio y de la posición relativa de sus miembros. Sus receptores se encuentran en el interior de los músculos, tendones y articulaciones. Gracias a las sensaciones propiocépticas puedes, por ejemplo, moverte en plena oscuridad o con los ojos cerrados. 

O puede que no tenga nada que ver con el sistema propioceptivo, y que este mecanismo sea todavía más complejo de lo que se había pensado. Las hormigas son insectos que evolucionaron a partir de los antepasados de las actuales avispas, a mediados del periodo Cretácico. Y aunque su cerebro es mucho más simple que el nuestro (al menos, si nos atenemos al número de neuronas que tiene, entre 300.000 y 400.000, por miles de millones en el caso del cerebro humano), no conviene menospreciar unos ciento cincuenta millones de años de evolución. Quién sabe qué nuevas sorpresas nos tienen reservadas estas extraordinarias hormigas.


NOTA: Esta entrada participa en el III Carnaval de Biología, que organiza en esta edición El Pakozoico.

Referencias:

1. Wehner, R., Lanfranconi, B., What do the ants know about the rotation of the sky?, Nature 293, 731-733 (29 de Octubre de 1981).
2. H. Pieron, Du rôle de sens musculaire dans l'orientation de quelques espèces de fourmis, Bull. Inst. Gen. Psychol. 4, 168 (1904).
3. Wittlinger, M., Wehner, R., Wolf, H., The Ant Odometer: Stepping on Stilts and Stumps, Science 312, 1965-1967 (30 de junio de 2006).

Imágenes:

Todas las imágenes son de dominio público, salvo donde se indique lo contrario.