¿Las hormigas también tienen antídoto?
Cuando se trata de antídotos, muchos amigos seguramente pensarán en una escena común en las obras literarias: un maestro de artes marciales fue envenenado accidentalmente por su enemigo. Cuando estaba agonizando, sus amigos llegaron a tiempo y se lo bebieron. Un cuenco de decocción puede revertir la crisis en cuestión de segundos. Por supuesto, hay muchos absurdos y exageraciones en las descripciones de las obras literarias, pero de hecho existen algunos "antídotos" en la vida real. Pueden interactuar con algunas sustancias químicas tóxicas para eliminar su toxicidad. En el caso de que determinadas sustancias tóxicas entren en nuestro organismo, estos fármacos desintoxicantes pueden ayudarnos a recuperarnos a tiempo.
Sin embargo, los antídotos no son exclusivos del ser humano, algunos animales también saben utilizarlos. Hoy veremos cómo las hormigas usan el antídoto.
El primer personaje que aparece en este artículo es la hormiga de fuego invasora originaria de América del Sur. En la década de 1930, las hormigas bravas invasoras fueron introducidas inadvertidamente en el sur de los Estados Unidos y se propagaron rápidamente allí, causando muchos dolores de cabeza a la gente. Las hormigas bravas invasoras son extremadamente adaptables y pueden anidar en una variedad de entornos, y sus nidos a menudo causan grandes daños a las tierras de cultivo, los jardines e incluso los hogares. Las hormigas bravas invasoras no sólo se alimentan de diversos insectos, sino que también atacan a aves y pequeños mamíferos, causando así grandes daños al medio ambiente ecológico. Además, las hormigas bravas invasoras son extremadamente agresivas. Si se perturba su nido, las hormigas obreras salen en enjambre, se arrastran sobre el cuerpo de una persona o animal, agarran la piel con sus mandíbulas y la pinchan con los aguijones del extremo. de su abdomen. Las personas picadas por hormigas bravas sentirán el dolor en la piel como si estuviera ardiendo, de ahí el nombre de "hormiga brava". Puede producirse hinchazón en el lugar de la picadura y, aunque esta hinchazón disminuirá gradualmente, algunos pacientes pueden desarrollar infecciones graves o reacciones alérgicas y, en algunos casos, incluso pueden morir. Se estima que en Estados Unidos se gastan hasta 5 mil millones de dólares anualmente en el control de las hormigas bravas invasoras y en el tratamiento de sus picaduras.
Una razón importante por la que las hormigas bravas invasoras son tan poderosas es que pueden secretar un veneno altamente tóxico. Aunque todavía no hemos comprendido completamente el mecanismo de acción del veneno de las hormigas bravas invasoras, básicamente se ha confirmado que los componentes principales del veneno son varios alcaloides. Los alcaloides se refieren a una gran clase de materia orgánica que contiene nitrógeno y que existe en los organismos vivos. La presencia de átomos de nitrógeno hace que las moléculas parezcan alcalinas, de ahí el nombre de alcaloides. Muchos alcaloides son muy tóxicos, como la nicotina y la morfina, que conocemos muy bien, así como las sustancias altamente tóxicas aconitina y estricnina que hacen que la gente huela mal. Además de los alcaloides, el veneno de las hormigas bravas invasoras también contiene muchas proteínas, algunas de las cuales también pueden ser tóxicas o ayudar a que los alcaloides se difundan en los tejidos de la persona que muerden.
Debido al poderoso poder de las hormigas bravas invasoras, dondequiera que vayan, las hormigas locales originales casi han desaparecido. Sin embargo, décadas después de que las hormigas bravas invasoras infestaran el sur de Estados Unidos, sucedió algo dramático. Desde finales del siglo pasado, otra protagonista de este artículo, la hormiga loca amarilla, hormiga también originaria de Sudamérica, también ha sido introducida en el sur de Estados Unidos. Después de la llegada de estas hormigas amarillas, que son más pequeñas que las invasoras hormigas rojas importadas, rápidamente derrotaron a las arrogantes hormigas rojas invasoras importadas. Incluso los nidos de las hormigas rojas invasoras importadas fueron ocupados por hormigas amarillas locas. Naturalmente, este fenómeno despierta el interés de los científicos. ¿Qué arma secreta utiliza la hormiga loca amarilla para derrotar a la hormiga de fuego invasora?
Investigadores de la Universidad de Texas en Estados Unidos observaron cuidadosamente los hábitos de vida de las hormigas locas amarillas, especialmente su competencia con las hormigas bravas invasoras. Descubrieron que las hormigas locas amarillas no se esconden lejos como las hormigas locales. A menudo atacan activamente a las hormigas rojas invasoras y compiten con ellas por la comida. Frente a un retador, las hormigas bravas invasoras rocían naturalmente su veneno sobre las hormigas locas amarillas sin dudarlo. Pero entonces, sucedió una escena interesante: la hormiga loca amarilla dobló su abdomen para que las glándulas venenosas al final del abdomen entraran en contacto con la mandíbula superior, y luego usó la mandíbula superior para lamer repetidamente sus propias extremidades (Figura 3). . ¿Cómo explicar este comportamiento aparentemente extraño? Los científicos pensaron en una posibilidad: las hormigas locas amarillas utilizan su propio veneno para eliminar la toxicidad del veneno de las hormigas bravas invasoras.
Para confirmar esta suposición, los investigadores diseñaron una serie de ingeniosos experimentos.
Aplicaron esmalte de uñas a parte de las glándulas venenosas al final del abdomen de las hormigas locas amarillas, para que las hormigas locas amarillas no puedan usar sus propias secreciones para limpiar sus cuerpos cuando sean atacadas por el veneno de las hormigas bravas invasoras, mientras que las La otra parte solo se aplicó a las glándulas venenosas en el abdomen de las hormigas locas amarillas en ambos lados. A continuación, pusieron estos dos grupos de hormigas locas amarillas en contacto con las invasoras hormigas rojas importadas y observaron su supervivencia después de ser contaminadas con el veneno de las invasoras hormigas rojas importadas. Después de 8 horas, el 98% del grupo de hormigas locas amarillas cuyo extremo del abdomen no estaba bloqueado sobrevivió. Por el contrario, solo sobrevivió el 48% del grupo de hormigas locas amarillas cuyo extremo del abdomen estaba bloqueado. Al parecer, el líquido secretado por las glándulas abdominales de la hormiga loca amarilla puede reducir eficazmente la toxicidad del veneno de la hormiga de fuego invasora. Para confirmar aún más su conclusión, los investigadores realizaron experimentos con hormigas argentinas. Las hormigas argentinas no secretan "antídotos" como las hormigas locas amarillas, por lo que una vez que encuentran el veneno de las hormigas rojas invasoras, es casi seguro que morirán. Sin embargo, si el líquido secretado por las hormigas locas amarillas se aplica a hormigas argentinas contaminadas con la toxina de las hormigas bravas invasoras, la tasa de supervivencia de las hormigas argentinas aumentará significativamente. Esto indica además que el líquido secretado por las hormigas locas amarillas es un buen antídoto contra el veneno de las hormigas bravas invasoras.
Después de ver esto, los lectores deben sentir curiosidad por saber qué químicos mágicos se esconden en el antídoto para las hormigas locas amarillas. La respuesta no podría ser más sencilla: resulta ser simplemente un compuesto orgánico: el ácido fórmico. De hecho, muchos tipos de hormigas secretan ácido fórmico para defensa propia. El ácido fórmico se descubrió por primera vez al destilar hormigas, por lo que el ácido fórmico también se llama ácido fórmico. Para confirmar el efecto desintoxicante del ácido fórmico, los investigadores realizaron una serie de experimentos con hormigas argentinas. Descubrieron que si se utilizara una solución acuosa de ácido fórmico en lugar del veneno secretado por las hormigas locas amarillas para limpiar los cuerpos de las hormigas argentinas atacadas por las invasoras hormigas rojas de fuego, la tasa de supervivencia de las hormigas argentinas también podría mejorar significativamente, lo que demostró de manera irrefutable ese ácido fórmico es el ingrediente activo del "antídoto". Entonces, ¿cómo interactúa exactamente el ácido fórmico con el veneno de las hormigas bravas invasoras y reduce su toxicidad? Desafortunadamente, todavía no sabemos exactamente cómo funciona. Los científicos especulan que el ácido fórmico puede inactivar ciertas enzimas en el veneno de las hormigas bravas invasoras, y no descartan que pueda interactuar con varios alcaloides, los componentes principales del veneno de las hormigas bravas invasoras.
Una vez eliminada la toxicidad del veneno de las hormigas bravas invasoras, las locas hormigas amarillas tomarán represalias y se atacarán entre sí con veneno. Curiosamente, el veneno de la hormiga loca amarilla no contiene sustancias químicas especiales como las de la invasiva hormiga de fuego. Sus componentes principales, el ácido fórmico y algunos alcanos, también son comunes en otras hormigas. Sin embargo, la combinación de ácido fórmico y alcanos es muy eficaz contra las hormigas bravas invasoras y puede matar una gran cantidad de hormigas bravas invasoras. Los investigadores también notaron particularmente que, aunque muchas otras hormigas también pueden secretar ácido fórmico y alcanos, la cantidad secretada por las hormigas locas amarillas es mucho mayor que la de otras hormigas. Por lo tanto, especulan que ganar por números probablemente se deba a que las hormigas locas amarillas están compitiendo. con otras hormigas. Una razón importante para nuestro dominio. Esto es como dos personas que portan pistolas. Uno de ellos solo tiene unas pocas balas y solo puede disparar un tiro de advertencia ante el peligro, mientras que la otra persona tiene docenas de balas, por lo que puede responder con seguridad.
Las hormigas bravas invasoras y las hormigas locas amarillas son nativas de América del Sur, donde las dos hormigas compiten entre sí, y la hormiga loca amarilla claramente tiene la ventaja. Este comportamiento de desintoxicación único de las hormigas locas amarillas puede haber evolucionado durante una larga historia de competencia con las hormigas bravas invasoras, porque los investigadores descubrieron que cuando las hormigas locas amarillas se juntan con otras especies de hormigas, las hormigas locas amarillas sufren después de los ataques de veneno del oponente. no serán tan activos en el uso de su propio veneno para desintoxicarse. Nos maravillamos ante la capacidad de las hormigas locas amarillas para ahuyentar a las hormigas bravas invasoras en el sur de los Estados Unidos, pero de hecho, estos enemigos probablemente hayan representado una historia similar en innumerables ocasiones.
Para los residentes del sur de Estados Unidos, el hecho de que las invasoras hormigas rojas importadas hayan sido reemplazadas por hormigas locas amarillas probablemente no sea algo que deban agradecer, porque las hormigas locas amarillas también construyen nidos en todas partes y destruyen instalaciones como las invasoras hormigas rojas importadas, y causarán estragos. Atacarán a otras criaturas. Parece que aunque los "matones" fueron expulsados, fueron reemplazados por "matones" más poderosos. En un futuro no muy lejano, es posible que la población siga sufriendo problemas ecológicos causados por especies invasoras.
Pero para los investigadores y lectores en general, la historia de la hormiga de fuego invasora y la hormiga loca amarilla es un buen ejemplo de una comprensión vívida de las maravillas de la naturaleza y el poder de la evolución. [Autor: Block Polymer (Doctor en Ciencia e Ingeniería de Polímeros, actualmente dedicado a trabajos de I+D corporativo)]