En una colonia de hormigas, pocas tareas son tan importantes como recolectar alimentos. Pero el calor del desierto puede representar un desafío para una hormiga en servicio de alimentación. Hallazgos recientes, publicados en la revista iScience el 27 de septiembre, muestre cómo la dopamina puede influir en el comportamiento de los recolectores de hormigas en el desierto.
"Si hay algo que puedes decir sobre el comportamiento de una hormiga individual, es que lo está haciendo por la colonia", dice Daniel Friedman, primer autor y candidato a doctorado en biología en la Universidad de Stanford. "Una colonia de hormigas actúa casi como un organismo multicelular; la colonia es la unidad evolutiva. Queríamos ver si las variaciones de comportamiento colectivas entre las colonias se asociaban con diferencias en la química del cerebro de los recolectores individuales ".
Primero, el equipo de Friedman recolectó recolectores de seis colonias de hormigas recolectoras rojas previamente estudiadas en el desierto de Arizona. La mitad de las colonias se alimentaron a menudo en climas secos, mientras que las otras mantuvieron a sus recolectores en sus hogares en días más secos.
Cuando los investigadores diseccionaron los cerebros de los recolectores y midieron la expresión de genes con secuenciación de ARN, encontraron diferencias entre los dos grupos en la expresión de genes relacionados con la señalización y el metabolismo de los neurotransmisores. Al ver estos resultados, se preguntaron si la manipulación de los niveles de dopamina en el cerebro influiríacomportamiento del recolector en el campo.
Decidieron estudiar un nuevo conjunto de nueve colonias en Arizona. Para cada una de estas colonias, trataron a algunos compañeros de nido con dopamina y otros con una solución de control. Codificaron por colores las hormigas por grupo con pintura.
"Salía a una colonia y recolectaba hormigas forrajeras justo después de que habían dejado el nido", dice Friedman. "Luego los llevaría de regreso al laboratorio, los pondría en hielo para ralentizarlos y me pintaría la cabeza".entonces sabría a qué grupo pertenecían. Luego, me dejaría caer la dopamina o la solución de control en la boca y los llevaría de regreso a sus colonias ".
El día después de la administración, los investigadores observaron que las hormigas tratadas con dopamina realizaban más viajes de búsqueda de alimento que sus compañeros de nido tratados con control. También descubrieron que las colonias afectadas por dopamina parecían naturalmente más sensibles a la humedad, alimentándose más en los días más húmedos.y quedarse en casa en días más secos.
Para verificar sus resultados, el equipo repitió el experimento pero agregó un grupo tratado con 3-yodo-tirosina, un químico que inhibe la dopamina. Vieron el efecto contrario: el inhibidor de la síntesis de dopamina causó que las hormigas tratadas se alimentaran menos.
"El aumento de la dopamina cerebral en el forrajeador pareció aumentar la búsqueda individual de hormigas. Eso respalda la idea de que las diferencias de comportamiento entre los compañeros de nido podrían estar relacionadas con las diferencias en los niveles de dopamina cerebral", dice Friedman. "Sabemos que el individuo corre el riesgo de queLos recolectores toman relación con la toma de decisiones colectiva de la colonia, pero hay mucho más que aprender allí ".
En futuros estudios, Friedman y su equipo planean examinar los efectos de las moléculas relacionadas con la dopamina para ver si los resultados que encontraron son específicos de la dopamina. También planean observar más colonias de hormigas en varios hábitats para ver cómo influyen las diferentes condiciones ambientalescomportamiento de forrajeo
"Es realmente fascinante probar nuestras predicciones en el campo, en lugar del laboratorio", dice Friedman. "Es sorprendente ver al animal en su hábitat evolucionado. A pesar de los problemas de tener que conducir a Arizona y arrojar hormigas en líquidonitrógeno, todo eso, vale la pena "
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