Hormigas cortadoras de hojas (Atta y Acromyrmex), una lección sobre lucha integrada

El ser humano lleva unos 10000 años domesticando especies para producir alimentos, en un principio sólo se cultivaban varias clases de trigo, cebada, guisantes, lentejas, garbanzos, yeros y lino, es decir los conocidos como cultivos fundador del Neolítico (creciente fértil).
Poco a poco, a medida que íbamos mejorando nuestras técnicas de cultivo y aumentábamos nuestra capacidad de producir alimentos crecíamos en número.
El control de plagas nunca se llevó a cabo hasta hace menos de dos siglos. Las antiguas poblaciones entendían que los recursos para producir alimentos provenían de la naturaleza, y probablemente ya intuían que los organismos que atacaban sus cosechas eran controlados de alguna forma natural.

La naturaleza es sin duda el lugar ideal en el que encontrar ejemplos del buen uso de los recursos, no en vano existe vida en nuestro planeta desde hace más de 3500 millones de años.
En sudamerica pueden encontrarse hormigas del género Atta o Acromyrmex, estos insectos llevan mas de 65 millones de años cultivando dentro de sus hormigueros el hongo del que se alimentan (basidiomiceto). Para producir el hongo recogen diariamente ingentes cantidades de hojas de arboles, de las que este se alimenta y que por lo tanto serán la base de su sistema agrario.

Curiosamente, se ha descubierto que este hongo ha sido reproducido por las hormigas de forma asexual durante millones de años, es decir, no ha variado genéticamente, y por lo tanto no ha podido desarrollar ninguna resistencia a posibles patógenos (que si han seguido evolucionando). Por lo tanto depende de las hormigas para su superviviencia, o dicho de otro modo, ha sido domesticado por las hormigas hasta el punto en que no puede vivir si no es con estas.

Pero, ¿Cómo han conseguido las hormigas cortadoras de hojas mantener este cultivo libre de patógenos durante 60 millones de años?. 
Al principio, los investigadores pensaron que simplemente no había plagas que atacaran sistema de las hormigas, y por eso habían podido sobrevivir tanto tiempo. Pero, al aislar una parte del hongo en laboratorio se observó como en poco tiempo era consumido por un moho muy agresivo, lo que indicaba que sí hay presencia de patógenos, y además muy agresivos dentro del cultivo de las hormigas. Y además que el control de estos patógenos depende de la asociación entre el hongo y la hormiga.

Tras muchas investigaciones, se observó que las hormigas estan cubiertas por un polvillo blanco, en el que vive una especie de bacteria (pseudonocardia), esta bacteria produce antibióticos que combaten al moho patógeno (escovopsis). http://espiroquetos.wordpress.com/2009/05/13/symbiont-recognition-of-mutualistic-bacteria-by-acromyrmex-leaf-cutting-ants/

"Numerosos investigadores habían observado que los jardines fúngicos en presencia de hormigas jardineras permanecían limpios pero cuando las hormigas eran removidas se contaminan rápidamente, sin embargo Currie et al. (1999) fueron los primeros en observar hormigas cubiertas de una bacteria filamentosa que posteriormente se identificó en el género Pseudonocardia. Estas bacterias que se hospedan en estructuras especializadas del exoesqueleto de las hormigas, además de promover el crecimiento de los jardines fúngicos, producen metabolitos secundarios, entre ellos antibióticos con potentes propiedades específicas inhibitorias del crecimiento de microorganismos que pueden contaminar el jardín y que las jardineras utilizan para mantener los cultivos del hongo simbiótico libres de contaminantes (Currie et al. 1999)".

El hongo escovopsis y demás patógenos se reproducen a menor velocidad que la bacteria pseudonocardia, de modo que evolucionan a menor velocidad. Esto hace que antes de que las plagas puedan hacer daño al sistema por crear resistencias, las bacterias evocucionen y acaben con ellas. Esta es la explicación de porqué este sistema mutualista ha sobrevivido durante 65 millones de años.

Comparando este sistema con un sistema agrario de los humanos, nosotros seríamos las hormigas, el hongo basidiomiceto el cultivo, el forraje serían nuestros abonos, tierra y agua, el hongo escovopsis nuestras plagas y las bacterias pseudonocardia nuestra lucha fotosanitaria.

Conclusión: La única forma de luchar contra las plagas de los cultivos a largo plazo, además de la mejora de los sistemas, será lo que hoy en día se conoce como lucha bilógica, es decir, atacar a las plagas de los cultivos con patógenos de estas, puesto que estos, al ser organismos vivos son capaces de adaptarse a las resistencias.
Pero además habrá que tener en cuenta la capacidad evolutiva de los organismos beneficiosos, hasta el punto de que si no evolucionan o lo hacen muy lentamente no sirven a largo plazo. 
Por ejemplo; si hay mosca blanca (bemisia tabaci)  y nessidiocoris tenuis (depredador de larvas y huevos de mosca blanca) en un cultivo de tomates, la mosca blanca tras sucesivas generaciones puede mutar haciendo que sus larvas contengan una sustancia repelente para el nessi, de modo que incrementará sus poblaciones creando daños al cultivo. Al aumentar la cantidad de comida para el nessi, este, tras sucesivas generaciones, también mutará y empezará a comerse las larvas de mosca blanca evolucionadas. Del tiempo que transcurra entre la mutación de la mosca blanca y la del nessi dependerán los daños en el cultivo, de modo que si el nessi tarda demasiado en evolucionar, la mosca blanca acabará con el cultivo.

Algunos enlaces relacionados:

 http://orton.catie.ac.cr/repdoc/A3765e/A3765e.pdf
 http://es.wikipedia.org/wiki/Hormigas_cortadoras_de_hojas
 http://espiroquetos.wordpress.com/2009/05/13/symbiont-recognition-of-mutualistic-bacteria-by-acromyrmex-leaf-cutting-ants/
 http://www.szu.org.uy/node/38