¿Por qué las hormigas viven tanto tiempo?

Siempre habrá una compensación en términos de asignación de recursos entre reproducción y automantenimiento. Dado que las hormigas obreras renuncian a la reproducción para realizar otras funciones (recolección de recursos, cuidado de crías, etc.) dentro de la colonia, tiene sentido que esto favorezca una vida más larga. Esta idea funciona para la mayoría de los animales (es decir, mayor reproducción = menor esperanza de vida en todas las especies en general) y está bien documentada ( Partridge et al . 1987 , Gems & Riddle 1996 (enlace PDF), Westendorp & Kirkwood 1998 , por nombrar algunos). Sin embargo, la relación se invierte en los animales eusociales : las reinas de las hormigas, algunas abejas y las ratas topo desnudas (que son todas eusociales) tienden a vivir más que sus obreras estériles (Hartmann y Heinze 2003 ). Los patrones de envejecimiento dentro de las hormigas y otros organismos eusociales son un tema de investigación muy popular en este momento, pero los mecanismos que causan las diferencias entre las castas sociales no se comprenden completamente.

La eusocialidad está fuertemente asociada con una mayor esperanza de vida; de hecho, muchos estudios sobre la evolución del envejecimiento se han centrado en animales eusociales que parecen superar los efectos del envejecimiento hasta cierto punto ( Keller & Genoud, 1999 , Buffenstein 2005 ). La rata topo desnuda es una de las pocas especies de mamíferos eusociales y la relación entre su vida útil y la masa corporal es muy diferente a la de otros roedores (ignore los puntos de murciélago):

Imagen de Buffenstein & Pinto (2009) .

Si una reina tiene una vida reproductiva más larga, a lo largo de su vida creará una mayor cantidad de descendientes. Esto hará que sus genes de mayor longevidad sean más frecuentes en el acervo genético con el tiempo, siempre que puedan alcanzar el límite de su vida reproductiva y no mueran por externalidades (accidente o ataque) mientras tanto. Por lo tanto, este rasgo (mayor vida reproductiva) se seleccionará mientras la reina esté protegida.

Dentro de las colonias eusociales, suele haber un entorno protector ( Buffenstein & Jarvis 2002 ): suele haber una estructura física (nido o madriguera); bacterias y/u hongos simbióticos creando una microflora más higiénica; y las reinas también están protegidas por otras castas. Esto le da a las reinas una menor incidencia de muerte por accidente o ataque, lo que (del razonamiento del párrafo anterior) apoya la selección de una vida reproductiva más larga. Es probable que esto conduzca a trabajadores más longevos, ya que comparten los mismos genes.

Sin embargo, las reinas tienden a vivir mucho más que sus obreras ( O'Donnell & Jeanne 1995 ). Esto probablemente se deba a su función reproductiva. Todas las hormigas de la colonia están invirtiendo en la reproducción (ya sea dando a luz físicamente a las crías o brindándoles alimento y protección), por lo tanto, la relación normal (compensación de la reproducción y la vida útil) mencionada al principio no es relevante, pero dado que la reina es el único individuo que se reproduce, será el único para el que una mayor longevidad sea beneficiosa evolutivamente.

Se ha observado una esperanza de vida media de 20 años en Formica exsecta y una esperanza de vida máxima de 28,5 años en Lasius niger . Pogonomyrmex owyheei tiene un máximo observado de 30 años y una media de 17 años. Estas (y muchas más) cifras se obtuvieron de una revisión de Keller (1998) .

Otras referencias sobre este tema incluyen (Svensson & Sheldon 1998) , (Keller & Genoud 1997) (enlace PDF), (Calabi & Porter 1989) y (Amdam & Omholt 2002) .

Referencias

• Amdam, GV y Omholt, SW (2002) La anatomía reguladora de la vida útil de las abejas. Revista de Biología Teórica, 216, 209–228.

• Buffenstein, R. (2005) La rata topo desnuda: un nuevo modelo de larga vida para la investigación del envejecimiento humano. The Journals of Gerontology Serie A: Ciencias biológicas y ciencias médicas, 60, 1369–1377.

• Buffenstein, R. & Jarvis, JUM (2002) La rata topo desnuda: un nuevo récord para el roedor vivo más antiguo. ciencia Conocimiento de envejecimiento Medio ambiente., 2002, pe7.

• Buffenstein, R. & Pinto, M. (2009) Función endocrina en pequeños mamíferos naturalmente longevos. Endocrinología molecular y celular, 299, 101–111.

• Calabi, P. & Porter, SD (1989) Longevidad del trabajador en la hormiga de fuego Solenopsis invicta: Consideraciones ergonómicas de las correlaciones entre la temperatura, el tamaño y las tasas metabólicas. Revista de Fisiología de Insectos, 35, 643–649.

• Hartmann, A. & Heinze, J. (2003) Poner huevos, vivir más tiempo: división del trabajo y duración de la vida en una especie de hormiga clonal. Evolución, 57, 2424–2429.

• Keller, L. (1998) Vida útil de la reina y características de las colonias en hormigas y termitas. Insectes Sociaux, 45, 235–246.

• Keller, L. & Genoud, M. (1997) Vida útil extraordinaria en hormigas: una prueba de las teorías evolutivas del envejecimiento. Naturaleza, 389, 958–960.

• Keller, L. & Genoud, M. (1999) Teorías Evolutivas del Envejecimiento. Gerontología, 45, 336–338.

• O'Donnell, S. & Jeanne, RL (1995) Implicaciones de los patrones de senescencia para la evolución del polietismo de edad en insectos eusociales. Ecología del comportamiento, 6, 269–273.

• Svensson, E. & Sheldon, BC (1998) El contexto social de la historia de la evolución de la vida. Oikos, 83, 466–477.