Es una capa cerosa que cubre sus cuerpos y es la fuente de los aromas complejos que usan las hormigas para comunicarse. Estas mezclas de olores actúan como uniformes bioquímicos, identificando hormigas individuales por casta, colonia y especie. Al hacerlo, ayuda a regular las hormigas'comportamiento, lo que les permite navegar por los sofisticados sistemas sociales que han convertido a las hormigas en una de las familias de animales más exitosas de la Tierra.
"Las hormigas ven su mundo a través de su nariz, sus antenas. Si eres una hormiga, ves a los demás por su olor y otros te ven por tu olor", dijo Laurence Zwiebel, profesor de Ciencias Biológicas Cornelius Vanderbilt, que está estudiandoLa base molecular de la hormiga olfativa.
Durante algún tiempo, los científicos han reconocido el papel crucial que desempeñan estas señales químicas en la vida de las hormigas, pero ahora Zwiebel y sus colaboradores están haciendo grandes avances en descifrar la genética molecular de la olfacción de hormigas. Este nivel más profundo de comprensión no solo puede proporcionar nuevosinformación sobre cómo las hormigas, las abejas melíferas y otros insectos sociales crean y manejan sociedades complejas, pero también puede proporcionar información sobre cómo otros animales "más avanzados" también lo hacen. Al mismo tiempo, podría producir métodos más efectivos para mantener a las hormigas fuerala cocina y fuera de la mesa de picnic.
En un artículo publicado la semana del 10 de julio en la edición temprana en línea de la Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS , Zwiebel y sus colaboradores informan que han caracterizado con éxito la función de varios de los receptores que la hormiga saltadora india Harpegnathos saltator se utiliza para identificar estas mezclas de olores.
"Las hormigas son únicas en el mundo de los insectos porque tienen más de 400 receptores de olor en comparación con 60 a 80 en otros insectos como moscas de la fruta y mosquitos", dijo Jesse Slone, ex investigador asociado de Vanderbilt ahora investigador en la Universidad deCincinnati Children's Hospital Medical Center que realizó gran parte del trabajo ". Los receptores están dispuestos en 24 subfamilias diferentes. Seleccionamos 25 receptores de olores de varios de estos grupos y los decodificamos, los expusimos a una batería de diferentes productos químicos y determinamos ela los que responden "
Uno de los objetivos de la investigación fue probar una hipótesis que los biólogos de Vanderbilt hicieron hace cinco años cuando descubrieron que las hormigas tienen el mayor número de receptores de olores identificados en cualquier especie de insecto hasta la fecha. Sugirieron que el propósito desubgrupo ampliado etiquetado como la familia de los 9 exones de estos receptores adicionales podría ser específicamente para identificar y decodificar las señales químicas que las hormigas usan para regular su complejo comportamiento social. Para probar esta idea, los investigadores midieron la respuesta de los receptores de hormigas alclase especializada de compuestos químicos que recubren las hormigas, llamados hidrocarburos cuticulares. Pero también midieron su respuesta a otros odorantes comunes que los científicos saben que afectan a otros insectos.
"Resulta que no es tan simple", dijo Zwiebel. "Las hormigas parecen estar usando todas las herramientas quimiosensoriales que tienen para detectar los diferentes tipos de aromas que son importantes para ellas".
Ahora que tienen un método efectivo para decodificar los receptores de olor de las hormigas desarrollado por los colaboradores Gregory Pask y Anandasankar Ray en la Universidad de California, Riverside, los biólogos ahora pueden comenzar a descifrar los códigos químicos que usan los insectos para comunicarse.
"Estas mezclas complejas de hidrocarburos son el quid de la estructura social de las hormigas. Las utilizan para identificar intrusos, para buscar comida, para amamantar, para todo tipo de comportamientos. El siguiente paso es comenzar a asociar diferentes señales químicas con comportamientos específicos,"dijo el estudiante graduado Stephen Ferguson, quien está tratando de identificar las señales químicas que desencadenan la agresión.
Hace varios años, mientras estudiaba el olfato de mosquitos, el laboratorio de Zwiebel descubrió una nueva clase de repelente de insectos que es miles de veces más fuerte que el DEET, el ingrediente activo más común en los repelentes de insectos comerciales. Los compuestos conocidos como VUAA funcionan por más de-excitar el sentido del olfato del mosquito activando un canal de correceptor de olor especializado que debe asociarse con todos los demás receptores de olor para que funcionen.
"Es como estar cerrado en un ascensor con alguien usando demasiado perfume. Si abruma su sentido del olfato, el resultado neto es la repelencia. A esto lo llamamos 'excito-repelencia'", dijo Zwiebel.
Resulta que las hormigas y de hecho todos los insectos tienen el mismo correceptor y los biólogos de Vanderbilt han determinado que los compuestos repelentes de excitos funcionan igual de bien con las hormigas que con los mosquitos.
El artículo de PNAS es uno de una serie de artículos revisados por pares y coautores sobre el olfato de hormigas que se publican en coordinación por una red de investigadores que han estado colaborando como parte de un proyecto interdisciplinario titulado "Epigenética del comportamiento, la longevidad y la sociedadOrganización en hormigas ". El proyecto, que terminó formalmente en 2016, fue financiado por el Instituto Médico Howard Hughes. Los otros documentos describen estudios adicionales sobre la familia de receptores de 9 exones, así como la generación y caracterización de mutantes de hormigas genéticamente modificados paraeliminen su capacidad de usar sus receptores de olor. En conjunto, estos nuevos estudios sobre la comunicación química de las hormigas han comenzado a desentrañar la base molecular de lo que el destacado biólogo de Harvard E O. Wilson observó que era "la organización social más complicada en la Tierra junto a los humanos"."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vanderbilt . Original escrito por David F Salisbury. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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