Las hormigas ajustan sus interacciones sociales para adaptarse a los cambios en la densidad de población, según los investigadores de Penn State y la Universidad de Georgetown. Los hallazgos sugieren que las colonias de hormigas son capaces de mantener su sofisticada organización social a pesar de los cambios potencialmente drásticos en sus entornos.
"Las hormigas se encuentran entre los grupos ecológicamente más exitosos en la naturaleza debido a su compleja organización social, particularmente su división del trabajo, incluida la adquisición de alimentos", dijo David Hughes, profesor asociado de entomología y biología. "La supervivencia de las colonias de hormigas depende desu capacidad para mantener esta organización. En nuestro estudio, vimos una notable resistencia de las colonias de hormigas a los cambios en la densidad de población. Este hallazgo ayuda a explicar el éxito evolutivo de las hormigas ".
Según Hughes, los cambios en el tamaño de la colonia de hormigas y la densidad de la población son acontecimientos naturales. Pueden aumentar a medida que la reina se reproduce y la colonia crece, y pueden disminuir cuando la colonia decide dividirse en múltiples sitios de nidos.
"Para minimizar los efectos potencialmente adversos debido a los cambios en la densidad y mantener el equilibrio social, las colonias de hormigas deberían tratar de manejar activamente las tasas de sus interacciones", dijo Hughes. "Hasta ahora, sin embargo, pocos estudios han investigado estos fenómenos".
Los investigadores manipularon las densidades de población de tres colonias de hormigas carpinteras cuadruplicando el tamaño de sus espacios de nido. Colocaron las colonias dentro de cajas de cámaras de madera provistas de luces infrarrojas para poder filmar a las hormigas en condiciones naturales de anidación.capaz de dejar los nidos en cualquier momento para ingresar a las áreas de alimentación.
El equipo identificó manualmente la posición en el nido de cada hormiga en cada punto del tiempo, equivalente a más de 6.9 millones de puntos de datos, para investigar si el mayor espacio del nido influyó en la organización espacial de los insectos. Los investigadores encontraron quelas posiciones de las hormigas en relación con las demás eran similares independientemente de la densidad de población. Cuando la densidad de población era menor, las hormigas simplemente se separaron más en el espacio entre sí.
A continuación, los investigadores examinaron 3.200 interacciones de hormigas para analizar si el aumento en el espacio del nido influyó en el rendimiento de su tarea, especialmente en relación con la trofalaxia o la transferencia de alimentos de hormiga a hormiga. Los resultados del equipo aparecieron el 2 de mayo de 2019 eLife .
"Como estadístico, construí modelos estadísticos que capturaban cómo las hormigas individuales se mueven dentro de sus nidos, y cómo y cuándo eligieron participar en comportamientos sociales importantes como la trofalaxis", dijo Ephraim Hanks, profesor asociado de estadística, Penn State ".Estos análisis ayudaron a explicar cómo las poblaciones de hormigas mantuvieron altos niveles de interacciones comunitarias incluso después de que se modificó su entorno espacial ".
De hecho, el equipo descubrió que, contrariamente a sus expectativas, que eran que las interacciones de las hormigas disminuirían con la disminución de la población, las interacciones de las hormigas en realidad no cambiaban con la disminución de la densidad.
"Nuestros resultados muestran los tipos de mecanismos conductuales que las colonias de hormigas aplican para lograr la homeostasis social frente a la perturbación", dijo Hughes. "Específicamente, las hormigas regulan activamente su distribución espacial y sus comportamientos de interacción de una manera que les permite mantener elementos críticosde sus patrones de interacción social, como el intercambio de alimentos e información, a pesar de los cambios drásticos en su entorno ".
"Este trabajo muestra que las especies sociales como las hormigas pueden mantener niveles de conexión e interacción social incluso cuando su entorno cambia drásticamente", dijo Hanks. "Como las interacciones sociales son un factor crítico de la propagación de enfermedades infecciosas, nuestro trabajo muestra que los cambioslos entornos espaciales, como la distribución de las ciudades o los negocios, pueden tener poco o ningún efecto en la propagación de enfermedades infecciosas, ya que las especies sociales pueden cambiar sus patrones de movimiento para conservar las interacciones de la comunidad ".
La National Science Foundation apoyó esta investigación.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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