Imagen de microscopio electrónico que muestra una hormiga con dolomita en su exoesqueleto.
Hongjie Li
Una hormiga que puede convertir el dióxido de carbono del aire en piedra dolomita en su exoesqueleto puede contener pistas sobre cómo los humanos pueden secuestrar gases de efecto invernadero para evitar un desastre climático.
Las hormigas cultivadoras de hongos buscan vegetación para alimentar los hongos cultivados dentro de sus colonias. A su vez, los hongos sirven como principal fuente de alimento para las hormigas. La alta densidad de hormigas y hongos puede provocar altas concentraciones de CO2 en el interior de los nidos.
En 2020, Cameron Currie de la Universidad de Wisconsin-Madison y sus colegas descubrieron que las hormigas de la especie Acromyrmex echinatior incorporan un biomineral carbonato en su armadura. Las hormigas hacen esto a través de una relación simbiótica con la bacteria Pseudonocardia, que transforma el CO2 en roca mediante procesos químicos que aún no se comprenden adecuadamente.
Ahora el equipo ha descubierto que otra hormiga productora de hongos, Sericomyrmex amabilis, que se encuentra en América Central y del Sur, puede hacer lo mismo sin bacterias simbióticas, convirtiéndose en el primer animal conocido que ha desarrollado esta capacidad.
Sorprendentemente, el mineral que producen es dolomita, que es extremadamente difícil de producir para los químicos en el laboratorio. Las rocas dolomitas, como las que se encuentran en las montañas Dolomitas de Italia, requieren millones de años y procesos geológicos complejos para que los átomos de calcio y magnesio se alineen perfectamente. Sin embargo, las hormigas hacen esto rápidamente y sin esfuerzo, sin altas temperaturas, dice Hongjie Li, miembro del equipo de la Universidad de Zhejiang en China.
La dolomita se compone de calcio, magnesio y carbonato. Formar dolomita en el laboratorio es difícil porque el magnesio se adhiere firmemente a las moléculas de agua circundantes y no encaja fácilmente en la estructura del carbonato de calcio, lo que ralentiza la formación de cristales, dice Currie. Para intentar superar esto, afirma, los científicos utilizan altas temperaturas y presiones. La siguiente fase de la investigación del equipo intentará comprender cómo las hormigas pueden lograr esta hazaña.
Para las hormigas que cultivan hongos, convertir el CO2 en piedra resuelve al menos dos problemas: fortalecer los exoesqueletos de las hormigas y prevenir la acumulación de CO2 tóxico dentro de la colonia.
“Hemos descubierto un sistema natural que ha evolucionado, durante millones de años, para reducir la acumulación tóxica de CO2 atmosférico en una colonia de hormigas”, dice Currie.
En un esfuerzo por contrarrestar el calentamiento global, los científicos están explorando técnicas para convertir el CO2 atmosférico en minerales carbonatados, esencialmente convirtiendo el carbono en piedra. “Estas hormigas son el primer animal que participa en un proceso de este tipo, lo que ofrece un potencial interesante como modelo para los esfuerzos humanos”, dice Currie.
Cody Freas de la Universidad de Toulouse, Francia, que no participó en el estudio, describe la capacidad de las hormigas para convertir CO2 en dolomita como una “adaptación notable”. “Los individuos asumen el papel de depuradores de carbono vivos, convirtiendo el dióxido de carbono atmosférico en una armadura mineral protectora”, dice Freas. “Esta solución dual ayuda a las hormigas a regular la atmósfera de su nido y a crear una defensa física diseñada mediante bioingeniería”.
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