División de labores entre escarabajos de una comunidad

El cultivo de hongos por insectos es una fascinante simbiosis que ha evolucionado múltiples veces en los insectos sociales: una vez en las hormigas, una vez en las termitas y varias veces en los escarabajos de las subfamilias Scolytinae y Platypodinae. Estos son los únicos animales de la naturaleza, junto con algunas hormigas y algunas termitas, que practican la agricultura. El comportamiento de estos escarabajos (más de 3.000 especies) es poco conocido, ya que viven dentro de galerías en la madera, lo que dificulta la observación.

Ahora, un nuevo estudio se centra por primera vez en la división del trabajo dentro de las colonias de esos escarabajos. El autor, el profesor Peter H. Biedermann de la Universidad Albert-Ludwig de Friburgo en Alemania, ha comprobado que en los escarabajos Xyleborus affinis, a diferencia de en las hormigas y las termitas, los comportamientos sociales como el cuidado de los hongos, son mayormente propios de las hembras fértiles que, al igual que su madre, la fundadora de la colonia, se reproducen. Biedermann también ha averiguado que un hongo especializado del género Raffaelea es probablemente la única fuente de alimento para las larvas.

El escarabajo Xyleborus affinis está presente por todo el continente americano y ha sido difundido por los seres humanos a otras regiones del mundo. El Xyleborus affinis anida a menudo en el interior de tallos y troncos caídos y húmedos de unas 250 especies de vegetales en bosques. Las hembras tienen en su boca una bolsa especial que contiene esporas de hongos de su nido natal. Utilizan estas esporas para crear huertos de hongos a lo largo de las galerías que excavan. Del cuidado de estos huertos, se ocupan ellas mismas y sus crías. Se sabe que diferentes especies cultivan diferentes hongos, pero rara vez se conoce la identidad del simbionte fúngico y hasta qué grado es específica la asociación.

A fin de ayudar a aclarar el misterio, Biedermann recogió en bosques de Luisiana 23 hembras apareadas (fundadoras) de Xyleborus affinis, y las dejó excavar dentro de tubos de vidrio (1,8 cm de ancho, 15 cm de largo) llenos de un medio estéril a base de serrín. En el interior, las fundadoras cultivaron huertos de hongos y produjeron descendencia. El comportamiento de las larvas y los adultos se podía observar en detalle cuando se quitaba temporalmente el envoltorio de los tubos. Entre 51 y 61 días después de la fundación de la colonia, Biedermann determinó la cantidad de machos y hembras de todos los estadios de desarrollo, su distribución espacial, el estado reproductivo de las hembras adultas y la identificación taxonómica del contenido de los huertos de hongos.

Una hembra de Xyleborus affinis crece hasta un tamaño corporal de unos dos milímetros. (Foto: Peter Biedermann / University of Wuerzburg)

Biedermann ha llegado a la conclusión de que solo una especie de hongo del género Raffaelea, concretamente una que es asexuada y pertenece a la familia Ophiostomataceae, está presente por todas partes en cada nido, lo que sugiere que ha sido domesticado por los escarabajos Xyleborus affinis como su principal cultivo alimenticio. Cuatro tipos de hongos detectados con menor frecuencia podrían representar cultivos alternativos, parásitos o comensales.

Tanto las hembras no fértiles como las fértiles ayudan a su madre en las tareas cotidianas del nido, como por ejemplo limpiarlo, cuidar a las crías y ocuparse del mantenimiento de los huertos de hongos, aunque las fértiles son más propensas a realizar algunas tareas. La limpieza del nido incluye transportar los excrementos y el serrín inútil hacia el exterior del nido.

Por su parte, los machos no trabajan sino que se limitan a permanecer dentro de las galerías laterales a la espera de poder aparearse con hermanas. (Fuente: NCYT de Amazings)