Hasta el pequeño cerebro de una hormiga desarrolla tareas complejas

Las hormigas del desierto encuentran su camino durante una fase temprana de aprendizaje con la ayuda del campo magnético de la Tierra. El proceso de aprendizaje asociado deja huellas claras en su pequeño cerebro, capaz de asumir tareas complejas con menos de un millón de neuronas.

Las hormigas del desierto son unos insectos sorprendentes que viven en ambientes hostiles y tienen un sistema de navegación muy sofisticado. Estas hormigas pueden orientarse con la ayuda del campo magnético de la Tierra, pero cómo lo hacen y qué partes de su cerebro intervienen en este proceso ha sido un misterio para la ciencia.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Würzburg (Alemania) ha publicado ahora un estudio en la revista PNAS que aclara estas dudas.

Los científicos han descubierto que las hormigas del desierto procesan la información sobre el campo magnético principalmente en el complejo central, una estructura cerebral que actúa como una brújula interna, y en los cuerpos pedunculados, que son los centros de aprendizaje y memoria de los animales.

Experimentos curiosos

El estudio se basa en experimentos realizados en el sur de Grecia, donde habitan las hormigas del desierto del género Cataglyphis. Los investigadores se centraron en las jóvenes obreras que aún no habían realizado sus primeras salidas del nido en busca de alimento.

Estas hormigas tienen que calibrar su sistema de navegación antes de aventurarse en el exterior. Para ello, realizan unas caminatas de aprendizaje, en las que exploran los alrededores de la entrada del nido y giran repetidamente sobre su propio eje con breves paradas. Durante estas pausas, miran siempre exactamente en la dirección de la entrada del nido, aunque no puedan ver el pequeño agujero en el suelo.

Manipulando el campo magnético

Los investigadores manipularon el campo magnético durante las caminatas de aprendizaje de algunas hormigas, creando condiciones artificiales que alteraban la orientación de las hormigas.

Después, analizaron los cerebros de las hormigas con técnicas de microscopía y encontraron cambios visibles en el complejo central y los cuerpos pedunculados de las hormigas que habían experimentado un campo magnético anormal.

Estos cambios indican que estas estructuras cerebrales están implicadas en el procesamiento de la información magnética y en su almacenamiento en la memoria, como una referencia para futuras navegaciones.

Nuevos conocimientos

Los autores del estudio concluyen que las hormigas del desierto utilizan el campo magnético de la Tierra como una señal clave para calibrar su brújula interna y orientarse en su hábitat.

Este hallazgo aporta nuevos conocimientos sobre los mecanismos neuronales de la navegación en los insectos y abre nuevas posibilidades de investigación en este campo.

También llama la atención porque el tamaño del cerebro de una hormiga varía según la especie, pero en general es muy pequeño, de unos 0,3 miligramos. Además, aunque el número de neuronas también depende de la especie, se estima que ronda de media unas 250.000 células nerviosas.

A pesar de su reducido tamaño, el cerebro de las hormigas es muy complejo y les permite realizar comportamientos sorprendentes, como orientarse con el campo magnético, comunicarse con feromonas, cooperar en colonias y aprender de sus experiencias.

El tamaño no lo es todo

Otra conclusión que se desprende de este estudio es que, aunque el tamaño del cerebro influye en la inteligencia, no es el único factor que determina las capacidades cognitivas. Hay otros aspectos que también juegan un papel importante, como la forma, la organización, la conectividad y la actividad de las neuronas.

Algunas especies de animales, como las hormigas, los pulpos o los cuervos, tienen cerebros pequeños, pero muestran comportamientos complejos y adaptativos, como la navegación, la comunicación, la cooperación y el aprendizaje, lo que no deja de sorprender a los científicos.

Esto confirma que las neuronas con cerebros pequeños pueden hacer muchas cosas, siempre que estén bien adaptadas a su entorno y a sus necesidades. Las hormigas del desierto son un claro ejemplo de esto, pero también los pulpos: tienen un cerebro distribuido, con dos tercios de sus neuronas repartidas por sus brazos, lo que les permite controlar cada uno de ellos de forma independiente y resolver problemas.

Los cuervos, a pesar de tener un cerebro del tamaño de una nuez, tienen neuronas muy densas y compactas, que les permiten tener una inteligencia comparable a la de los primates.

Estos ejemplos confirman que las neuronas con cerebros pequeños pueden hacer cosas sorprendentes, siempre que estén especializadas y optimizadas para su función. La inteligencia no depende solo del tamaño del cerebro, sino también de la calidad y la eficiencia de las neuronas.

Referencia

Importance of magnetic information for neuronal plasticity in desert ants. PNAS, February 12, 2024, 121 (8) e2320764121. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2320764121