Instituto de Ecología, A.C.

Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?

D. A. Infante, A. C. Velázquez, J. L. Monribot, J. A. Guerrero, J. Valenzuela

“Hormigas arrieras” o “chicatanas” es la forma vernácula o popular para denominar en la zona central de México a especies hormigas pertenecientes al género Atta que se caracterizan por ser cortadoras de hojas. La palabra chicatana proviene del náhuatl tzicatl (zhijkatl) de tzi-ntli que se traduce como “gran trasero”, y azkatl que significa “hormiga”, es decir “hormigas de gran trasero” haciendo alusión al grueso gaster o abdomen que poseen las reinas de estas hormigas (figura 1). En algunos lugares, las reinas de estos insectos son recolectadas para ser consumidas tostadas, como botana o mezcladas con salsas de chile (salsa de chicatanas).

A las obreras de estas hormigas es común verlas cortando fragmentos de hojas de árboles y arbustos. Debido a ello, tiende a pensarse que consumen las plantas que cortan, es decir, que son herbívoras; sin embargo, esto no es así, pues al introducir a sus nidos el material forrajeado, estos pequeños insectos limpian, cortan, y trituran el material recolectado hasta hacerlo una pasta, pero no para alimentarse, sino para cultivar un hongo (Leucoagaricus gongylophorus), el cual es su fuente principal de alimentación. Este hongo, por cierto, pertenece al mismo grupo de los champiñones, algunos de los cuales los seres humanos cultivamos y utilizamos también como alimento.

La evolución biológica ha hecho de las chicatanas unas expertas en la selección y recolección del material vegetal apropiado para ser utilizado como substrato para el crecimiento del hongo. Las hormigas, como todos los insectos sociales, están organizadas y dividen las labores entre los miembros de la colonia: mientras algunos recolectan las hojas, otras las seleccionan y procesan. Las obreras forrajeras, que son las encargadas de colectar el material vegetal, son las únicas que salen del nido. Principalmente recolectan hojas, pero también utilizan flores o frutos. Estas pequeñas hormigas son capaces de recorrer distancias de hasta 200 m a lo largo senderos, conocidos como “trochas”, que ellas mismas mantienen limpios con el fin de poder desplazarse con facilidad y rapidez, a la manera de autopistas de transporte del material vegetal requerido. Para encontrar las hojas adecuadas, son incluso capaces de trepar árboles muy altos (algunos de hasta 50 m) para alcanzar las hojas que necesitan, que son preferentemente hojas tiernas.

En la naturaleza, estas hormigas viven en nidos que pueden tener hasta 1.5 m de altura y varios metros de profundidad (figura 2). Estos nidos consisten de una compleja red de túneles y cámaras subterránea donde las hormigas cultivan a los hongos.

Estas hormigas, a pesar de ser consideradas como polífagas, es decir, que son capaces de utilizar una gran diversidad de especies de plantas para el cultivo del hongo, son altamente selectivas. Para la obtención del recurso, las obreras exploran el ambiente y posteriormente seleccionan el material vegetal que va a ser colectado. Esta selección parece estar influida, en forma, positiva por la concentración de nutrientes y macroelementos presentes en las hojas, y en forma negativa por la existencia de defensas mecánicas como cutículas gruesas, ceras y tricomas (pelitos que poseen las hojas de algunas plantas) o debido la presencia de defensas químicas (metabolitos secundarios) como alcaloides, terpenos, fenoles y otros compuestos de defensa producidos por las plantas contra herbívoros. Una vez seleccionada una planta adecuada, las hormigas forrajeras emiten señales químicas (feromonas) para que lleguen refuerzos y así mediante un trabajo en equipo, cortar y transportar rápidamente el material vegetal colectado hasta el interior del nido (figura 3).

El tratamiento del material vegetal implica la reducción de cada fragmento por medio de cortes pequeños y posteriormente se inicia un proceso por medio del cual este material es convertido en una especie de pulpa. Para ello, las hormigas mastican las hojas y después les agregan sus excretas (gotas fecales), con la finalidad de añadir y concentrar algunas enzimas que se encargan de efectuar una predigestión del material foliar y asimismo inactivar algunos metabolitos secundarios que pueden ser tóxicos tanto para las hormigas como para el hongo. Posteriormente, el hongo se encarga de continuar la degradación del material vegetal mientras crece sobre este substrato preparado y suministrado por las hormigas. En contrapartida por estos servicios, el hongo produce en sus hifas (células de los hongos), unos engrosamientos llamados gongilidos a manera de racimos, los cuales constituyen el alimento de las hormigas (figura 4). Es interesante mencionar que es el hongo el que produce algunas de las enzimas utilizadas por las hormigas durante el proceso de predigestión de las hojas. Las hormigas ingieren estas enzimas al alimentarse del hongo y éstas no son degradadas durante el tránsito intestinal a través su tracto digestivo, sino que son concentradas en gotas fecales que las hormigas depositan en el material vegetal al inicio de su procesamiento de degradación.

Como puede darse cuenta, estimado lector, estas hormigas no comen las hojas que cortan, sino que las procesan para utilizarlas como un substrato para el cultivo de un hongo que es de lo que realmente se alimentan. Esta interacción entre hormigas y hongo es una relación simbiótica, un tipo de interacción de mutuo beneficio para los organismos participantes.

FIGURAS

Figura 1. Reina recién fecundada. Después de ser fecundadas, las reinas se cortan las alas y buscan un lugar en el suelo en donde fundar su nido.

Figura 2. Nido de Atta mexicana.

Figura 3. Forrajeras recolectando fragmentos de hojas.

Figura 4. Cultivo de Leucoagaricus gongylophorus: a) parte superior del jardín de hongos en donde se coloca el material foliar; b) parte intermedia donde se producen gongilidios que son utilizados como alimento por las hormigas; c) parte inferior donde se acumula el sustrato de desecho; y d) gongilidios vistos bajo el microscopio.

Instituto de Ecología, 43 años de hacer ciencia

Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?

D. A. Infante, A. C. Velázquez, J. L. Monribot, J. A. Guerrero, J. Valenzuela