La tolerancia a temperaturas extremas de las hormigas armadas podría informar cómo responderán las poblaciones animales a los climas cambiantes

Los investigadores de la Universidad de Drexel tomaron muestras de una variedad de colonias de hormigas guerreras (Eciton burchellii parvispinum) para probar cómo la distribución de su hábitat afectaba la tolerancia de las hormigas a temperaturas extremas bajas y altas. Lo que encontraron fue que las tolerancias térmicas de las colonias diferían según la zona de elevación, pero sorprendentemente, existían diferencias significativas en la tolerancia térmica de las colonias dentro de zonas similares, lo que llevó al equipo a creer que la adaptación local a las temperaturas no es el único factor que contribuye a las diferencias en la fisiología térmica.

"Investigar cómo los animales pueden tolerar temperaturas extremadamente altas y bajas puede arrojar luz sobre cómo el cambio climático puede afectar el comportamiento y la ecología de los animales", dijo Sean O'Donnell, PhD, biólogo y profesor en la Facultad de Artes y Ciencias de Drexel. "Las hormigas utilizadas en este estudio están expuestas de manera única a las condiciones de temperatura de su hábitat porque están en condiciones ambientales todo el tiempo mientras se alimentan, mientras que otras hormigas realizan una gran parte de sus actividades bajo tierra, lo que las protege de la temperatura".

El equipo tomó muestras de colonias en el noroeste de Costa Rica, en un amplio rango de elevación, teniendo en cuenta el tamaño del cuerpo y la geografía.

"Comparamos las tolerancias térmicas medias de las colonias entre las zonas de elevación baja y alta para evaluar si la fisiología del rendimiento de la colonia estaba asociada con los climas térmicos locales, y probamos si las diferencias significativas entre las colonias eran evidentes después de tener en cuenta el tamaño y la elevación del cuerpo", dijo Kaitlin Baudier, coautora en el estudio y profesor asistente en la Universidad del Sur de Mississippi.

O'Donnell y Baudier, un ex estudiante de doctorado de Drexel, encontraron tres patrones importantes dentro de sus datos, publicados recientemente en Ecological Entomology.

1)Las colonias diferían significativamente en sus tolerancias térmicas . Tanto las temperaturas mínimas como las máximas que los trabajadores podían tolerar diferían entre las colonias. Esto significa que es probable que los grupos sociales de animales se vean afectados de manera diferente por los cambios climáticos.

2)La adaptación local a las condiciones de temperatura es una pieza del rompecabezas.Las colonias de sitios más fríos a gran altura fueron más sensibles a las altas temperaturas y más tolerantes a las bajas temperaturas.

3)Dentro de las colonias, las tolerancias a temperaturas bajas y altas no estaban correlacionadas . Esto aborda una cuestión abierta importante en la investigación de la biología térmica: sugiere que los mecanismos que afectan la capacidad de tolerar condiciones de calor extremo son distintos de la capacidad de tolerar el frío extremo.

"Este trabajo amplía nuestra comprensión de cómo el rendimiento térmico varía según los niveles de organización biológica, desde hormigas individuales hasta colonias enteras", dijo Baudier.

El equipo señala que, además de las características fisiológicas que hacen de las hormigas un buen modelo para estudiar, las colonias son importantes desde el punto de vista ecológico para el funcionamiento de los bosques en los que habitan.

"La colonia de hormigas armadas opera como una unidad y es comparable a animales depredadores más grandes como el jaguar o el águila arpía, pero en lugar de un animal singular, está compuesta por cientos de miles de individuos que son realmente sensibles térmicamente", dijo O' Donnell. "Los animales depredadores de cuerpo más grande podrán regular la temperatura de su cuerpo y, aunque los cambios climáticos no son irrelevantes para estos animales, es probable que su respuesta a los cambios térmicos sea mucho más amortiguada".

La importancia fisiológica y ecológica de las colonias podría convertirlas en un buen punto de referencia para identificar los primeros efectos del cambio climático.

Los investigadores esperan que al aprender sobre la capacidad de la colonia de hormigas armadas para tolerar temperaturas extremas altas y bajas, podrán conectar los datos con la comprensión general de la variación del ambiente térmico y los posibles efectos del cambio climático en el comportamiento animal y la ecología.

"Todavía no sabemos muy bien por qué sucede esto: cuáles son las causas de estas diferencias de colonias entre los grupos dentro de un sitio de prueba", dijo O Donnell. "Si bien parte de la diferencia se describe por la adaptación local a las condiciones de temperatura, planteamos la hipótesis de que también existe una base genética para las diferencias entre las colonias vecinas".

El grupo planea continuar su trabajo observando la genética de las colonias con la esperanza de comprender mejor por qué las colonias diferían en la capacidad de tolerar temperaturas extremas.

"Si la variación significativa de la colonia en la fisiología térmica se asocia con diferencias genéticas, los ambientes térmicos podrían impulsar cambios evolutivos en la fisiología térmica", dijo O'Donnell.

Lea el documento completo aquí: https://resjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/een.13258

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