¿El secreto de las hormigas para combatir epidemias? Rediseñan sus hogares

Cuando la enfermedad acecha, las hormigas recolectoras negras hacen algo sorprendente: remodelan sus nidos. Con entradas más separadas y túneles más largos, modifican la arquitectura para minimizar el contacto entre insectos sanos y enfermos, logrando así frenar la expansión de las enfermedades dentro de la colonia.

Un equipo de científicos ha descubierto que las hormigas, enfrentadas a la amenaza de una epidemia, no solo cambian su comportamiento, sino que rediseñan activamente la arquitectura de sus propios hogares para proteger a la colonia. Este hallazgo, descrito como "inmunidad arquitectónica", revela una nueva dimensión de la inteligencia colectiva en el mundo animal y demuestra que no somos los únicos ingenieros capaces de modificar el entorno para combatir enfermedades.

La investigación, llevada a cabo por científicos de la Universidad de Bristol y publicada en la revista Science, se centró en la hormiga negra de jardín (Lasius niger). El equipo se preguntó si estos insectos sociales, que viven en colonias densamente pobladas donde los patógenos pueden propagarse con facilidad, podrían hacer algo más que simplemente distanciarse de los individuos enfermos.

Experimento original

Para descubrirlo, permitieron a varios grupos de hormigas comenzar a excavar sus nidos y, una vez iniciada la construcción, introdujeron en cada grupo a un pequeño número de individuos previamente expuestos a un hongo patógeno letal, el Metarhizium brunneum. A otros grupos, los de control, se les introdujeron hormigas tratadas con una solución inofensiva.

Utilizando una tecnología de microtomografía computarizada (micro-CT), similar a los escáneres médicos, los investigadores pudieron escanear y reconstruir en tres dimensiones la estructura interna de los hormigueros a lo largo de seis días, observando en tiempo real cómo la presencia del patógeno influía en la construcción. Lo que descubrieron fue una serie de modificaciones arquitectónicas deliberadas y estratégicas, diseñadas para frenar la propagación de la infección.

Reducir población expuesta

En primer lugar, las colonias amenazadas por el patógeno construían sus nidos más rápido, expandiendo el volumen total principalmente a través de la excavación de más túneles. Esto tiene un efecto inmediato de reducir la densidad de la población dentro del hormiguero, disminuyendo así la probabilidad de contactos físicos que puedan transmitir el hongo. Además, las entradas a estos nidos estaban más espaciadas entre sí, una forma de distanciamiento social a nivel de la superficie que minimiza el tráfico y los posibles contagios en los puntos de acceso.

Sin embargo, los cambios más profundos ocurrieron en la topología de la red interna del nido. Los científicos analizaron el hormiguero como una red espacial, donde las cámaras son los nodos y los túneles las conexiones. En los nidos expuestos a la enfermedad, esta red se volvió menos eficiente y densa, lo que significa que los caminos se hicieron más largos y enrevesados, dificultando que el patógeno se propagara rápidamente de un punto a otro. Al mismo tiempo, los hormigueros se volvieron más "modulares", creando una especie de compartimentos o barrios que podían aislar un brote y evitar que se extendiera a toda la colonia.

Quizás la estrategia más reveladora fue la reubicación de las cámaras, los espacios vitales donde residen los miembros más valiosos y vulnerables de la colonia: la reina, las crías y las hormigas jóvenes. En los nidos amenazados, las hormigas construyeron estas cámaras en posiciones menos centrales y peor conectadas dentro de la red, como si las escondieran en "callejones sin salida" para protegerlas del flujo principal de la infección.

Modelo informático

Para confirmar que estos cambios arquitectónicos eran realmente eficaces, el equipo desarrolló un modelo de simulación por ordenador. Crearon agentes virtuales (hormigas) que se movían a través de las redes de los nidos escaneados y simularon la transmisión del hongo. Los resultados revelaron que la arquitectura de los nidos construidos bajo la amenaza de la enfermedad redujo significativamente la propagación de la infección simulada, disminuyendo la carga fúngica general y la prevalencia de dosis letales entre las hormigas sanas.

Este estudio es la primera evidencia de "inmunidad arquitectónica" en un animal no humano y sugiere que las modificaciones espaciales son una parte fundamental de la inmunidad social en estas especies. Al igual que los humanos han rediseñado ciudades para frenar plagas o modificado edificios para controlar la transmisión de virus, las hormigas parecen haber evolucionado para manipular su entorno como una poderosa herramienta de defensa colectiva.

Estas estrategias, perfeccionadas a lo largo de millones de años de evolución, podrían incluso servir de inspiración para nuestras propias intervenciones en salud pública e ingeniería.