Estudio de investigadora de la ULS sobre mutualismo planta-hormiga es publicado en New Phytologist

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Las asociación mutualística entre las plantas de Acacia y las hormigas simbióticas del género Pseudomyrmex representa un ejemplo clásico de mutualismo, en donde la planta ofrece distintos recursos nutritivos a las hormigas, como néctar extrafloral, gránulos nutritivos, y refugio en forma de espinas para el anidamiento. A cambio de estos recursos, las hormigas defienden la planta de otros insectos que se la coman (herbívoros) ya sea mediante picadura o mediante un comportamiento agresivo. Recientemente se evidenció que las hormigas de Pseudomyrmex actuarían también como una especie de sistema inmunológico para la planta hospedera, protegiendo así a las plantas de Acacia de potenciales infecciones.

La investigación, que corresponde a la Dra. Marcia González-Teuber, investigadora DIULS y del Departamento de Biología de la Universidad de La Serena, junto a colaboradores, fue publicada en New Phytologist (y en un artículo de The Economist) y se remonta a una antigua observación hecha en plantas de Macaranga, en donde plantas de esta especie presentaban mayor ataque de hongos cuando las hormigas estaban ausente de la planta. Los investigadores de la Universidad de La Serena y del Instituto Max Planck for Chemical Ecology, Alemania, se preguntaron si esta observación se cumpliría también en el sistema mesoamericano Acacia-Pseudomyrmex, y si es así cómo ocuirriría este fenómeno.

Para responder a esta pregunta, los autores seleccionaron 10 plantas de la especie Acacia hindsii en Oaxaca, México, y removieron las hormigas manualmente de una rama seleccionada al azar, cortando las espinas y evitando la re-colonización mediante una trampa de gel pegajoso puesto en la base de la rama. Como control, cortaron las espinas en una segunda rama, pero no removieron las hormigas, dejando que se movieran libremente por la rama.

Después de seis semanas, los autores encontraron un 45% de infección en las hojas de las ramas experimentales, en comparación con sólo un 14% en aquellas hojas en las cuales las hormigas pudieron moverse libremente. Análisis de cultivo de microorganismos, así como también análisis moleculares, indicaron que las ramas sin hormigas fueron mayormente infectadas por reconocidos patógenos de plantas en comparación a las ramas con hormigas, cambiando así también la comunidad de microorganismos en la superficie de la hoja.

La razón de este fenómeno estaría al parecer relacionado con las patas de las hormigas. Cuando los autores cortaron las patas de las hormigas y las lavaron con metanol, encontraron que este extracto era capaz de inhibir el crecimiento de patógenos comunes de plantas, así como también de patógenos aislados previamente de hojas de Acacia. Cuando analizaron en detalle el contenido de las patas de las hormigas, encontraron distintos tipos de bacterias viviendo asociados a la patas, las cuales al parecer cumplirían la función de síntesis de antibióticos. Por lo tanto, las hormigas que actuarían como huésped de estas bacterias protectoras, protegerían a sus plantas hospederas del ataque de otros microorganismos.