Ciencia 10 Feb 2014
ID + I en insectos sociales

Roxana Josens y Walter Farina, del Grupo de Estudio de Insectos Sociales del CONICET, nos brindan información básica sobre hormigas y abejas, y una perspectiva aplicada sobre la relación entre estas especies y los humanos.

Casi que despunta la primavera. Las ganas de salir a la calle en bolas, de pelar los cortos y dejarse tostar por el sol se mezclan con la alegría de emprender una excursión a la Ciudad Universitaria. Allí la primera tarea es encontrar el Campo Experiental. La segunda, entrevistar a dos de sus miembros, la power couple con más buena onda que Sattler y Grant, especialistas en insectos sociales.

Roxana Josens estudia las hormigas Camponotus mus y Linepithema humile, AKA la hormiga argentina. Walter Farina, la abeja Apis mellifera, también conocida como abeja doméstica. Comparten, entre otras cosas, un enfoque integrativo a través del cual conjugan diversos conceptos, principios y disciplinas para dar cuenta de la complejidad biológica de sus modelitos. Se abocan a temas de comportamiento: aprendizaje, memoria y comunicación en el fenómeno biológico de la recolección de recursos. Roxana hace hincapié en cómo las hormigas reclutan soluciones azucaradas. Walter en cómo las abejas aprenden en edades tempranas y cómo recolectan, polinizan y trabajan en ambientes disturbados por agroquímicos.

Hasta ahora, todo suena muy a Pabellón II de la citadela del saber, pero ¿qué relevancia puede tener esto para los boludos como uno? Se sabe que los insectos sociales impactan sobre los ecosistemas agrícolas y urbanos potenciándolos o perjudicándolos. La polinización de cultivos por abejas posibilita la producción de semillas y frutos favoreciendo la productividad de los agrocultivos. Pero otras especies, como las hormigas, pueden jugarle en contra convirtiéndose en plaga y aniquilando lo sembrado. En este caso, lo copado de la investigación científica es que a partir de los estudios de comportamiento se pueden manipular estas posibilidades en favor de los humanos pero sin destrozar los ecosistemas. La perspectiva que abre la ciencia aplicada es una buena manera de entrarle a estas otras sociedades que pueblan el mismo terreno que nosotros.

Walter nos tira las coordenadas por mail para encontrar el Campo Experimental:?Ni bien uno entra a Ciudad Universitaria por la entrada de los colectivos, o sea, por la entrada de la rotonda frente a Parque Norte, encuentra inmediatamente de mano izquierda la Intendencia de Ciudad Universitaria (ICU). Hay un portón en el alambrado (entre la parada techada de colectivos y la ICU). Entren por ahí, bordeen la casita de la intendencia y una vez atrás continúa un camino (como una pasarela) que lleva hacia otro alambrado ubicado unos 25 metros más atrás. El camino termina en una puerta del alambrado que tiene al lado un portero eléctrico, toquen "Laboratorio". Alguien irá a abrir. Cualquier duda o si se pierden nos llaman al TE del laboratorio?.

Vamos pasando cada posta hasta llegar al portero eléctrico. Nos abre la puerta de alambre una chica que nos lleva hasta una caseta que resulta ser el laboratorio del equipo. En el camino atravesamos un desfile de plantas, un viejo invernadero bastante venido a menos. Escuchamos ruido de gallinas y los aviones que surcan los aires a esta altura de la ciudad. A la entrada de la caseta hay una galería que ofrece un poco de sombra donde un grupo de chicos está guardando la mesa que sacaron para almorzar al fresco. Parece una escena más telúrica que científica. No hay guardapolvos blancos ni tampoco ese resplandor omnisciente de la luz de tubo que imaginamos en los laboratorios. El campo será experimental pero antes que nada es campo. Aparece Roxana con su melena de rulos sauvage y dice que nos estaban esperando.

V: ¿Desde cuándo funciona el laboratorio? ¿Cómo se incorporan ustedes?

W: Mi línea de trabajo siempre pasó por el comportamiento de insectos y siempre me llamó más la atención trabajar con insectos sociales que individuales. Y el comportamiento social primero llevó a que me interesara en los sistemas de comunicación -que en el caso de la abeja es bastante sofisticado y presenta todo un comportamiento estereotipado que indica dónde está la fuente del recurso, que se conoce como la danza de las abejas. Pero me di cuenta de que también tenía que tener presentes otros aspectos del comportamiento como es el aprendizaje.

Es decir, cuando el individuo recolecta, aprende un montón de información y esa información la puede enseñar a otros. Aunque sea incidentalmente. Las abejas, como las hormigas, se transmiten alimentos de boca a boca y ese alimento está perfumado. Entonces se puede aprender ese perfume sin haber ido a esa flor. Si eso se traslada a una escala colectiva se da una rápida propagación de la información. Es en ese boca a boca como se transmite la información a la par que se generan memorias a muy largo término. Y otra cosa genial que tienen las abejas como las hormigas es división social del trabajo.

R: A diferencia de los organismos de ciclo de vida individual, los insectos sociales tienen un nivel de organización mayor con propiedades que emergen de ese nivel y que no están en los niveles inferiores. Entonces se los llama así, sociales, porque viven en una unidad, la colonia. En los eusociales hay división del trabajo: castas que realizan las tareas de crecimiento, mantenimiento del nido, cuidado. Las obreras, por un lado. Una o pocas reproductoras, por otro. Para que esta sociedad funcione de manera eficiente cuentan con diferentes canales de comunicación que son mucho más sofisticados realmente de lo que uno puede imaginar cuando no está en tema. Entonces hay un montón de tareas, como la recolección de recursos que, si bien todo animal busca alimento, los insectos sociales realizan de forma cooperativa. Esto implica no sólo una alta conectividad entre todos los integrantes sino que además piensen que no es algo que está jerárquicamente organizado.

V: Esta organización no jerárquica sería lo que dan en llamar autorganización?

R: Claro. Porque se debe tratar de un recurso valorado en ese momento. Y esa valoración tiene que ver con la necesidad que la colonia tiene de ese recurso. Como con cualquier animal, para el hambre, no hay pan duro. Lo mismo vale para los insectos que nosotros estudiamos. Cuando el nido no tiene altos requerimientos de hidratos de carbono, de azúcares, le das una solución diluida y la mayoría la rechaza. Nadie recluta. Pero por ejemplo, cuando sometemos a ayuno de hidratos de carbono a las colonias de hormigas que tenemos en el laboratorio, si encuentran la misma solución que antes rechazaban, ¡ahora la reclutan como si fuera una maravilla! Entonces lo que nosotros estudiamos son todas esas reglas de decisión. Y desde el enfoque de la decisión individual en el contexto de la colonia. De los requerimientos de la colonia y de los canales de comunicación que se establecen.

V: Este comportamiento social, al menos en la literatura sajona, es abordado por la sociobiología que se refiere a las colonias como superorganismos. Pero leyendo material de ustedes veíamos que las nombran como sistema complejo. ¿Hay diferencia entre uno y otro término?

R: Ultimamente, se utiliza mucho el concepto de superorganismo o de supercolonia y, en el caso de las hormigas, se está viendo que hay como una unidad todavía mayor que se da sobre todo en especies invasoras (ver: ¡Están invadiendo Europa!). En donde el concepto clásico de que una colonia es el sistema de organización más alto que podíamos encontrar, en especies invasoras aparentemente no se trataría ya de una sola colonia sino de distintos nidos agrupados formando una unidad aún mayor.

W: Por otra parte, cualquier sistema biológico es un sistema complejo, en tanto que es más que la suma de las partes y además se llama adaptado porque aprende. Te cae un meteorito en la Tierra, la Tierra automáticamente trata de hacer una compensación contra el daño del meteorito y no va a volver a ser lo que fue pero va a tratar de que sí. Y cualquier sociedad de insectos, como una sociedad humana, también es compleja y no se puede explicar con una abeja suelta. Hay patrones globales que te ayudan a explicar cosas que en una sola abeja no las ves.

V: También, por lo que vamos entendiendo la información se transmite localmente, de boca en boca...

W: Sí, siempre la información es local, exactamente. Por ejemplo, nos interesa el concepto del karma [risas] por la forma en que se propaga la información hacia las abejas más jóvenes, que están haciendo cosas que no tienen nada que ver con recolectar, pero esa memoria que se le establece a ese joven persiste hasta que se convierte en un recolector de alimentos. Cuando finalmente sale al exterior, la memoria de ese perfume puede llegar a servirle para resolver si ir a una flor o a otra. No sólo se da una propagación muy rápida de la información hacia todos los individuos de la colonia, sino también una persistencia de la misma en esta sociedad. La mayoría sabe de lo que se está hablando, lo que resulta muy útil para las colonias porque les da una cohesión informacional para seguir haciendo actividades de manera muy eficiente: recolectar alimento, almacenarlo para sobrevivir a un invierno duro y así sucesivamente. De eso lo que nos interesa es qué efectos tiene el aprendizaje sobre el sistema nervioso. Vemos que hay períodos críticos para aprender y que si se aprende en esos períodos lo aprendido no se borra o se borra con menos facilidad y eso la abeja nos lo muestra.

Esto nos sirve para manipular sociedades para que hagan lo que nosotros queremos -como hacen un montón de medios de comunicación imperantes en nuestra sociedad [risas]-, pero con una mirada positiva que es que polinicen un cultivo agrícola de interés. Entonces nosotros aparte de trabajar en neurobiología de la abeja y en sistemas de comunicación de la abeja, trabajamos en lo llamamos ecología cognitiva de la abeja. Porque de lo que se produce en agricultura a nivel mundial, el 35 por ciento es gracias a la acción de los polinizadores, y la abeja corresponde al 95 por ciento de esos polinizadores. Por lo tanto, en lo que comemos la abeja tuvo que ver. En general, cuando se habla de abejas se habla de miel y, si bien eso es muy importante y muy lindo, muy folklórico, muy hobbista [risas], es muy primitivo también. Y si queremos buscar más alimento para la sociedad, tenemos que apuntar a que agentes hagan lo que nosotros queremos que hagan: visitar flores fecundadas y de ahí obtener frutos y semillas para poder alimentarnos.

V: Esto nos lleva a pensar una vinculación entre los insectos sociales y los recursos económicos, lo que estaría vinculado con un aspecto más bien de ciencia aplicada...

W: Claro. Pero yo estoy feliz con estudiar esto porque no es que me planteé trabajar en algo aplicado. A mí siempre me interesó lo básico pero fue como que pesaron una pelota en el área y era para hacer el gol [risas]. Y el gol era decir, "bueno yo puedo generar determinados perfumes que los lleve dentro de la colmena y la abeja los confunda con la fragancia de algún girasol, de manzano, de pera, de lo que quiera para que las abejas que van a ese cultivo me trabajen lo más rápido posible y de la manera más eficiente".

V: Esto también sería devolverle la pelota a la naturaleza de alguna manera. Ya que nos hace dependientes de conseguir alimento a nosotros y nos mete en el proceso a las abejas pero resulta que nosotros las podemos entrenar de alguna manera...

W: No sólo las podemos entrenar sino que la apicultura en los países desarrollados funciona solamente como lo que se llama "servicios de polinización". O sea, Estados Unidos no produce miel, la importa de Argentina o de China. Lo que produce son toneladas de almendro y para eso necesita toneladas de abejas y cada colmena sale 150 dólares aproximadamente.

V: ¿Podemos decir entonces que las abejas se vuelven un recurso estratégico para la economía?

W: Para que se hagan una idea, las abejas aportan por año a la economía de los Estados Unidos 17 mil millones de dólares... no sé si quieren que sigamos hablando o me voy [risas].

V: ¡Ese es el remate de la nota!

W: Y eso no es tener una visión capitalista, generan recursos de alta calidad. Los recursos que requieren la intervención de un polinizador tienen mucho más nutrientes que otros polinizados por el viento.

V: En el caso de los insectos sociales que son plaga y destrozan los cultivos: ¿En el laboratorio trabajan buscando una manera de limitarlas, por ejemplo?

R: Como les contaba al principio, hace años que vengo estudiando todo lo que es la recolección de soluciones azucaradas en hormigas en aspectos que van desde la dinámica, hasta cómo les afecta la viscosidad de la solución en lo que pueden reclutar, la cantidad de azúcar, la presencia de tóxicos, cómo esto se modula según el hambre de la colonia, según distintos neuromoduladores, cómo es que el aprendizaje puede intervenir, cómo es que la comunicación puede favorecer que acepten más. En fin, en los últimos años me fui acercando poco a poco a lo que tiene que ver con el control de hormigas urbanas. Porque precisamente son las que tienen una parte importante de su dieta a las soluciones azucaradas. Entonces, en consonancia con todo lo que yo venía estudiando, obviamente hacia acá me tenía que volcar. Si no, era un salto medio inentendible. Y de hecho también era un nicho vacante en el país. No había nadie que se especializara ni siquiera en relevamientos de control de hormigas urbanas.

Entonces empezamos a probar estos mismos estudios de comportamiento de cuánto aceptan y por qué, agregando tóxicos. A partir de eso, nos llamaron de un hospital donde tratan de no tirar insecticidas en forma indiscriminada sino minimizando al máximo la liberación de pesticidas ya que es un hospital de pediatría. Esto trae aparejado que sea mucho más difícil controlar cierto tipo de insectos. Pero existen cebos alimentarios donde con una jeringa se deposita algún alimento atractivo para el insecto blanco -o target-, el insecto come de eso que es como un gel, lo transporta hasta el nido y con eso muere. Porque la idea es que si vos tenés un nido fuera de tu casa y permanentemente estás matando con venenos las hormigas que entran a tu casa, al nido eso no le llega. No le llega a la reina, sino a las obreras que son un porcentaje mínimo de la colonia. Y la reina sigue poniendo huevos con lo cual hay un porcentaje cada vez más alto de obreras. Entonces lo que se intenta es ofrecer un alimento que resulte atractivo, que lo lleven y sin que se den cuenta estén llevando un tóxico al nido que repartan boca a boca, se lo den a la cría a la reina y ahí controlar.

Entender el comportamiento de cuándo salen, cuándo reclutan es fundamental para entender cómo formular este tipo de cebos. Nos dan herramientas para cuando nos llaman del hospital: yo ya sé qué especie tengo y entonces sé más o menos qué poner. Y todas estas cosas, que cuando yo hacía mi doctorado y todo el mundo me preguntaba "¿para qué te sirve, eh?", ahora cuando voy a poner cebos ya sé qué funciona y qué no.

V: ¿Cómo ven el panorama científico en el país? ¿Hay más presupuesto y eso se traduce en más inversión, o se empieza a pensar la ciencia más estratégicamente?

R: Argentina tuvo una tradición en ciencia básica, totalmente divorciada y distanciada en otra dimensión de la sociedad y de las necesidades de la sociedad. En los últimos años, cada vez más, se está tratando de linkear estos dos mundos y cada vez hay más subsidios, programas nuevos e incentivos para, sin dejar de hacer ciencia básica, tratar de entrar en consonancia con el resto de la sociedad. No sólo mostrando lo que uno hace sino también dando respuestas a sus necesidades. Y es así como nuestro grupo -con el que estamos hace ya un par de décadas-, que siempre hizo ciencia básica, está viendo de qué manera los resultados y conocimientos que estuvo generando sí pueden ponerse en uso, al servicio de la sociedad.

W: En este momento hay muchos grupos muy buenos de investigación básica consolidados, pero también está apareciendo la perspectiva de que nos sirve hacer lo que se conoce como I+D+I: Investigación Más Desarrollo Más Innovación. Y hay cada vez más grupos que empiezan a trabajar en ciencia básica que se animan a hacer lo otro. Tampoco el dinero es ilimitado y se nota que hay fondos más dificultosos de obtener para ciencia básica. No hay tanta disponibilidad, pero más que nada porque hay más grupos. Ha vuelto mucha gente al país. Pero la transferencia tecnológica está dando una perspectiva que si no se marketiniza mucho puede ser fabulosa.

V: ¿Qué es que se marketinice?

W: Convertirnos en un manager de negocios, descuidando la ciencia básica. Porque alguien que se formó en ciencia, como estudiante de ciencia tiene que hacer ciencia y después pasar a lo otro. Mi director siempre decía que la NASA para resolver un problema llamaba a un científico básico. Si, como algunos otros países, apuntás mucho a la transferencia, después no tenés recursos humanos sólidos con imaginación para resolver cosas que siempre son complejas.

Recuadro 1: Sociedades de insectos y sociedades de humanos

Más de una vez en la historia de la relación entre humanos y animales, los primeros han contrabandeado explicaciones, conceptos y fenómenos generados en el seno de la sociedad humana para caracterizar ?analogía mediante? sociedades de insectos. Según Walter Farina, esta es la tentación de muchos biólogos que tienden a antropomorfizar. El uso de términos como "reina", "castas", "obreras", "pillaje" y "danza" muestran algo de ese impulso por explicar otros seres bajo la referencia de la propia humanidad.

También en esa misma historia, algunos elementos de la organización de los insectos sociales fueron interpretados de forma tal que sirvieran para justificar por una supuesta vía biológica algunas características del comportamiento social de los humanos. Por ahí anduvo Ernst Bergdolt (1902 -1948), del Instituto de Zoología de Munich, quien veía en la lógica de la colmena la muestra más clara de la superioridad del orden nazi: el orden "jerárquico" de las abejas en reinas y obreras como ejemplo eximio, la disolución de la individualidad en la anonimidad del propósito colectivo, la dedicación a una temporalidad civilizatoria? Por su parte, el naturalista alemán Ernst Haeckel (1834-1919) ya pregonaba en 1874 la relación de los insectos sociales con la colmena como el modelo vincular entre el ciudadano y el estado.

Roxana Josens nos lleva una vez más al Campo Experimental y rememora la ocasión en que un doctor en física, especialista en dinámica pedestre, se acercó a su laboratorio para experimentar en hormigas algo que quería probar en humanos, pero que era peligroso y costoso de llevar a cabo: evacuar multitudes en situación de pánico por pequeñas aberturas (modelo Cromagnon). Siendo que las hormigas son un organismo más cómodo para manipular en este tipo de situación, desarrollaron una serie de ensayos con dos especies de hormigas, estresándolas y obligándolas a salir del nido. Pero lo que pudieron extraer como conclusión no sirvió realmente para entender el caso de la especie humana, pues las hormigas tienen reglas de circulación que respetan aún en senderos donde solo pueden pasar de a una sin amontonarse nunca. Y, finalmente, nos recuerda: "pensemos que en el caso de los humanos, cuando se reproducen lo que surge es el individuo. En los insectos sociales, la unidad no es el individuo sino la colonia".

Recuadro 2: Un mundo sin abejas

Fiel a la capacidad sintética y sin matices de grises del discurso periodístico, la tapa correspondiente al mes de agosto de la revista TIME pregonó: "un mundo sin abejas, el precio que vamos a pagar si no descubrimos lo que mata a la abeja mielera". ¿Ahora también las abejas son especie en riesgo de extinción? Walter Farina desmaleza un poco el asunto: ?la especie abeja está en riesgo porque cada vez se la usa más para servicios de polinización. Simplemente ponen colmenas frente a cultivos que además son sistemas ecológicos muy empobrecidos y fuerzan a la abeja a un montón de cosas que no quiere hacer?. Esto les genera un estrés que disminuye el sistema inmune de cualquier organismo, por lo tanto las abejas se vuelven más propensa a enfermarse. Y agrega: ?También es cierto que cada vez hay más poblaciones de abejas: como las necesitan mucho crían cada vez más. Aunque mueren antes. Se da así un círculo vicioso donde cada vez tenés más colmenas que viven menos?.

Para cortar con esta situación y aún gozar de los beneficios de las pequeñas polinizadoras, el equipo de Walter está pensando alternativas, en las que los perfumes sintéticos que generan para que las abejas vayan prestas a polinizar, cuenten además con una ayuda para que resistan en un medio empobrecido: "la idea es intentar que las abejas vayan más rápido a esos cultivos, se queden menos tiempo, tengan algún nutriente adicional y no se les pinche tanto el sistema inmune".

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