Para las hormigas del desierto, el campo magnético de la Tierra no es sólo una brújula: también puede esculpir sus cerebros.
Al salir de su nido por primera vez, las hormigas jóvenes necesitan aprender a buscar comida. Las hormigas se entrenan en parte caminando en círculos cerca de sus nidos durante los primeros tres días. Durante este paseo, hacen pausas repetidas y luego hacen piruetas para mirar hacia la entrada del nido, aprendiendo cómo encontrar el camino de regreso a casa.
Pero cuando se alteró el campo magnético alrededor de la entrada del nidolas hormigas aprendices no sabían dónde mirar y a menudo miraban en direcciones aleatorias, informan los investigadores en el artículo del 20 de febrero. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. Es más, el campo magnético alterado parecía afectar las conexiones entre las neuronas en los centros de aprendizaje y memoria en los cerebros de las hormigas jóvenes.
El hallazgo “puede facilitar la comprensión de cómo se detectan los campos magnéticos”. [in animals]”Los científicos conocen ahora una forma en la que los campos magnéticos pueden influir en el desarrollo del cerebro”, afirma Robin Grob, biólogo de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología en Trondheim.
Durante años, los científicos han sabido que algunas especies de aveslos peces, las tortugas, las polillas y las mariposas dependen del campo magnético de la Tierra para navegar (SN: 3/4/18). En 2018, Grob y otros científicos agregó hormigas del desierto a esa lista. Las hormigas jóvenes parecieron utilizar por primera vez el campo magnético como referencia mientras aprendían a utilizar puntos de referencia y el sol como guías para orientarse en la dirección correcta y mirar hacia el nido con su entrada pequeña y difícil de ver.
Sin embargo, saber en qué parte del cerebro se procesan las señales magnéticas ha resultado un desafío.
Para ayudar a resolver el caso, Grob y sus colegas recurrieron a una especie de hormiga del desierto (cataglifos nodus) que vive en un bosque seco de pinos del sur de Grecia. El equipo marcó hormigas con un punto de color para distinguir entre recolectoras experimentadas y jóvenes. Identificar la etapa de las hormigas fue fácil, dice Pauline Fleischmann, bióloga conductual que hizo el trabajo mientras estaba en la Universidad de Würzburg en Alemania. “Los recolectores experimentados [would] simplemente sal corriendo del nido y desaparece [searching for food]mientras que los nuevos caminan en pequeños círculos”.
Justo afuera de la entrada del nido, los investigadores también instalaron un dispositivo que interfiere con los campos magnéticos. En un experimento, mientras el equipo usaba el dispositivo para anular la parte del campo magnético de la Tierra que corre paralela al suelo, las hormigas jóvenes luchaban por orientarse para mirar hacia la entrada del nido durante sus caminatas de aprendizaje.
Luego, los investigadores recolectaron las hormigas, extrajeron sus cerebros y examinaron un par de estructuras llamadas cuerpos de hongos que están involucradas en el aprendizaje y la orientación. Las hormigas expuestas a un campo magnético perturbado tenían cuerpos de hongo más pequeños con menos conexiones entre neuronas en comparación con las hormigas que corrían en un ambiente magnético normal.
“Eso tiene mucho sentido”, afirma Charalambos Kyriacou, genetista conductual de la Universidad de Leicester en Inglaterra, que no participó en el estudio. Las conductas de aprendizaje de las hormigas, señala, parecen estar directamente asociadas con cambios anatómicos en su cerebro. “Cuando las hormigas estaban aprendiendo, se ven los cambios también en sus cuerpos de hongo. Pero cuando interrumpes el campo magnético, las hormigas no estaban aprendiendo y no ves [those] cambios.”
Sin embargo, curiosamente, cuando los investigadores eliminaron por completo el campo magnético alrededor de la entrada de un nido (no solo la parte paralela a la superficie), las hormigas pudieron orientarse muy bien y sus cerebros no mostraron los mismos efectos que los observados en las hormigas expuestas al campo magnético alterado. campo.
Los investigadores sugieren que eso podría deberse a que las hormigas pueden priorizar las señales de navegación en función de la información disponible. Cuando el campo magnético se interrumpe pero está disponible, la hormiga aún puede intentar encontrarle sentido. Mientras que “si no hay ninguna información magnética, podrían darse cuenta de que no pueden usarla y comenzar a usar otras señales como respaldo”, dice Fleischmann, que ahora trabaja en la Universidad Carl von Ossietzky de Oldenburg en Alemania.
Podría ser interesante saber si estas señales magnéticas tienen un impacto sólo en las primeras etapas de la vida de las hormigas o durante toda su vida, dice Susanne Åkesson, ornitóloga sensorial de la Universidad de Lund en Suecia. Estas señales podrían ser especialmente valiosas para los organismos que viven en desiertos más áridos como el Sahara, donde la forma de los puntos de referencia sigue cambiando. “Podría haber una tormenta de arena durante la noche y el ambiente es completamente diferente cuando sales del nido por la mañana”.