Un estudio sugiere un origen distinto para los hidrocarburos en las hormigas.

Una hipótesis científica propone vías evolutivas independientes para los hidrocarburos lineales y ramificados presentes en la cutícula de las hormigas. El trabajo utiliza la especie Cataglyphis niger como modelo. El autor, Abraham Hefetz, sostiene que los alcanos lineales adquirieron importancia inicial al formar una barrera contra la pérdida de agua.

Posteriormente, también comenzaron a funcionar como pistas y señales químicas. Sin embargo, los alcanos ramificados tendrían un origen diferente. Según la hipótesis, el punto de partida involucra ácidos grasos ramificados con acción bactericida. Esta vía metabólica se habría utilizado para generar compuestos empleados en la comunicación social.

El trabajo de Hefetz combina fundamentos conceptuales y evidencia química. El análisis de extractos cefálicos de obreras reveló tres grupos de compuestos. El primero incluye ácidos grasos lineales y ramificados, con cadenas entre C14 y C18. El segundo incluye ésteres heptílicos correspondientes a estos ácidos. El tercero incluye hidrocarburos alifáticos lineales y ramificados. La presencia de ácidos grasos ramificados en cantidades significativas refuerza la idea de su función propia, y no solo de un papel intermedio en la biosíntesis.

El estudio también comparó extractos de la cabeza con secreciones de la glándula postfaríngea, principal reservorio de hidrocarburos cuticulares. En esta glándula se encontraron hidrocarburos y algunos ácidos grasos lineales, como los ácidos hexadecanoico, oleico y octadecanoico.

Sin embargo, no se encontraron ácidos grasos de cadena ramificada ni sus ésteres en esa región. Este resultado apunta a otra glándula cefálica, aún no identificada, como origen de estos compuestos. La congruencia entre las posiciones de ramificación de los ácidos grasos y los alcanos ramificados también es digna de mención, un hecho fundamental para respaldar la hipótesis evolutiva propuesta.

Interpretación del autor

Según la interpretación del autor, los alcanos lineales cumplieron inicialmente una función física. Forman una capa impermeable en la superficie corporal y reducen la desecación. Esta función resulta importante en ambientes áridos, como el hábitat de las hormigas.

El perfil químico de la especie muestra un predominio de hidrocarburos de alto peso molecular, un patrón consistente con la adaptación a la sequía. Dado que estos compuestos ya cubrían todo el cuerpo, la transición a una función comunicativa habría ocurrido más tarde, utilizándose para el reconocimiento social y la organización de tareas.

Compuestos ramificados

Hefetz señala que los compuestos ramificados operan bajo una lógica diferente. Amplían el contenido informativo del perfil químico, ya que permiten múltiples posiciones de ramificación y también la presencia de estereoisómeros. Esto aumenta la capacidad de codificar señales sociales, como el reconocimiento del nido y la identidad de casta.

El costo se manifiesta en el plano físico. Los compuestos ramificados reducen el punto de fusión de la mezcla cuticular y debilitan su impermeabilidad. El artículo aborda esta situación como un equilibrio entre comunicación y protección del agua. En otras palabras, una mayor cantidad de información química puede implicar una menor eficacia contra la pérdida de agua.

La hipótesis central vincula los ácidos grasos de cadena ramificada con una función antimicrobiana ancestral. El científico cita el potencial bactericida de estos compuestos, en particular su acción contra microorganismos sin pared celular, como los micoplasmas.

Partiendo de esta base, los alcanos ramificados habrían surgido mediante una vía biosintética ya existente. La hidrofobicidad de estos alcanos habría facilitado su mezcla con compuestos lineales y su distribución por la superficie corporal. Los ésteres de heptilo hallados en la cabeza de las hormigas obreras se consideran una posible forma de almacenamiento, menos tóxica, de ácidos grasos libres.

Hefetz también cita apoyo indirecto proveniente de la regulación neurohormonal. Camponotus fellahUn estudio previo mostró una respuesta distinta entre los alcanos lineales y ramificados tras la interferencia en la señalización por inotocinas. Según el autor, este contraste refuerza la propuesta de una evolución independiente entre ambos grupos.

Química de la cutícula

En la práctica, la hipótesis reorganiza la comprensión de la química cuticular en las hormigas. En lugar de una simple derivación de compuestos ramificados a partir de compuestos lineales, el científico sugiere dos historias evolutivas con presiones selectivas distintas. Una prioriza la impermeabilidad y la supervivencia en ambientes secos. La otra se centra en la defensa microbiana y avanza hacia la comunicación social.

Más información en doi.org/10.3390/insects17040427