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Publicado por El Rincón de la Ciencia, Tecnología y el Conocimiento en Jueves, 21 de julio de 2016

FRASES DE CIENCIA

martes, 10 de enero de 2012

Crean en laboratorio hormigas Supersoldados mediante la reactivación de genes ancestrales


por Jose Luis Pereyra

Hay más de 1100 especies de hormigas del género Pheidole, y la mayoría de las hormigas individuales pertenecen a la casta militar de las trabajadoras. En sólo ocho de las especies de Pheidole, algunos individuos pueden pertenecer a una subcasta de “supersoldado”, y estas hormigas luchan contra ejércitos de especies de hormigas depredadoras y les cierran el camino bloqueando la entrada al nido con sus cabezas de gran tamaño. Ahora, los científicos han logrado crear supersoldados en otras especies mediante la reactivación de genes ancestrales.

El equipo internacional de científicos, dirigido por el Dr. Ehab Abouheif del Departamento de Biología de la Universidad McGill en Montreal, Canadá, examinó los genomas de dos especies de hormigas que producen supersoldados. Ellos identificaron la genética detrás de la casta de supersoldados y fueron capaces de activar los genes mediante el tratamiento de las larvas de hormiga con metopreno, una hormona de crecimiento. Como era de esperar, las larvas de hormiga se convirtieron en supersoldados.

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Un supersoldado se comunica con un trabajador menor de edad de la hiper-Pheidole diversas hormigas del género. Foto cortesía de Alex Wild alexanderwild.com

Se trata entonces de la misma manera que las larvas de Pheidole morrisi, una especie de hormiga que vive en Nueva York y que normalmente no produce supersoldados, pero que el autor principal, Dr. Abouheif, había producido anteriormente señalado de cabeza grande, las hormigas se asemeja supersoldados en raras ocasiones. Las larvas tratadas crecieron hasta convertirse en grandes supersoldados dirigido y se asemejan a hormigas con mandíbulas. El mismo efecto se produce en otras dos especies Pheilode, que no son conocidas por producir supersoldados.

Dr. Abouheif, y sus colegas, en su artículo publicado en la revista Ciencia, las larvas de hormiga que normalmente se convierten en soldados o trabajadores en función de los niveles de la ” hormona juvenil “: si los niveles son altos las hormigas se convierten en soldados, mientras que si son bajos se convirten en la más pequeñas hormigas obreras. En las especies que producen supersoldados hay un segundo umbral alto de la hormona juvenil, por encima del cual las larvas se desarrollan en el supersoldado más grande. La hormona de crecimiento metopreno, utilizada en los experimentos, imita los efectos de la hormona juvenil.

Los resultados de los experimentos sugieren que incluso las especies que no producen supersoldados han sido capaces de hacerlo en el pasado lejano, hace entre 35 y 60 millones de años y que todavía conservan la información genética para la producción de supersoldados y que se puede reactivar en ciertos estados del medio ambiente o la nutrición. Los investigadores dicen que la retención de las herramientas genéticas ancestrales podría ser importante para la evolución de nuevos rasgos físicos.

Las hormigas supersoldados se encuentran naturalmente en especies que se localizan en México y el sur-oeste de los EE.UU. También eran conocidas en las especies ancestrales Abouheif y el equipo sugiere que el ancestro común de todo el género Pheidole tenía la capacidad de producir supersoldados.
hormigas-super-soldado

No se sabe por qué sólo ocho de las especies conservan la capacidad y el resto simplemente abandonan los nidos si son invadidos por ejércitos de hormigas rapaces, pero dijo Abouheif que genes podrían haber sido repetidamente reactivados. Esto podría explicar las anomalías, tales como los casos raros de supersoldados que se señala en las hormigas P. morrisi, que es una especie que no está amenazada por otras hormigas.

El Dr. Abouheif y sus colegas creen que su trabajo en el desbloqueo de las características ancestrales podría encontrar aplicación en campos como la agricultura, donde podría ser utilizada para criar cultivos con mayor valor nutricional. Abouheif también sugiere que el trabajo también podría arrojar alguna luz sobre el crecimiento de los cánceres, que según dijo podría ser “la liberación de algún tipo de potencial ancestral”, que podría hacerlo reversible si se pudiera identificar.

RESUMEN

Los complejos sistemas de castas obreras han contribuido al éxito evolutivo de las sociedades de hormigas avanzadas, sin embargo, se sabe poco sobre los procesos de desarrollo subyacentes a su origen y evolución. Hemos combinado la manipulación hormonal, la expresión de genes, y los análisis filogenéticos con las observaciones de campo para entender cómo evoluciona la novela de la subcasta de los trabajadores. Hemos descubierto un potencial de desarrollo ancestral para producir una subcasta de “supersoldado” que ha sido actualizado por lo menos dos veces de forma independiente en el hiperdiverso género de hormiga Pheidole. Este potencial se ha mantenido y puede ser inducida por el medio ambiente en todo el género. Por lo tanto, la retención y la inducción de este potencial han facilitado la evolución paralela de supersoldados a través de un proceso conocido como alojamiento genético. La inducción recurrente de potencial de desarrollo ancestral puede facilitar la adaptación de la evolución y de fenotipos paralelos.

PhysOrg.com


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