Investigadores liderados por el IMT School for Advanced Studies Lucca (Italia) han identificado el mecanismo utilizado por las termitas para construir en masa sus nidos de metros de altura, con estructuras complejas de comunicación y ventilación en su interior.
El experimento se ha llevado a cabo con termitas de la especie Coptotermes gestroi (originaria del sur de Asia, pero que se ha extendido a la costa este de Estados Unidos),
El experimento
Los científicos crearon pequeñas arenas con estructuras artificiales de diferente altura y forma utilizando arcilla húmeda. Después, recolectaron pequeñas poblaciones de termitas de una colonia más grande y cuantificaron su comportamiento de construcción en respuesta a estas estructuras.
Realizaron un seguimiento en vídeo de la actividad de todas las termitas de la población, al mismo tiempo que caracterizaban los cambios en la estructura 3D. De esta forma, fue posible probar varias hipótesis para descubrir el mecanismo de coordinación utilizado para la construcción de nidos.
Las hormigas y las termitas
Las hormigas son junto a las termitas el otro gran grupo de insectos capaces de construir, por ejemplo, estructuras grandes e intrincadas. En su caso, se cree que impregnan el material de construcción con una feromona, una sustancia química que atrae a otras hormigas al sitio de construcción y "les dice" dónde construir.
De esta manera, la acción de una hormiga obrera desencadena la actividad de otras hormigas en un proceso de autoamplificación.
Si las termitas, al igual que las hormigas, también dependían de las feromonas para guiar su actividad de construcción, entonces no deberían mostrar preferencia por depositar su material de construcción en ningún lugar en particular, ya que no había feromonas en las arenas artificiales preparadas por los investigadores.
Sin embargo, este no fue el caso. Mientras que las recolecciones de material se produjeron en todas partes de la arena, las deposiciones se localizaron todas en la parte superior de las estructuras ya existentes.
Capaces de detectar la curvatura
Una de las hipótesis fue que las termitas podrían sentir la curvatura del sustrato del edificio.
Se planteó esta posibilidad ya que algunos modelos previos habían demostrado que agregar constantemente bolitas en los lugares de mayor curvatura es suficiente para producir estructuras muy complejas que se asemejan a los nidos de termitas de algunas especies.
Giulio Facchini, primer autor del estudio e investigador del CNRS Institut Matière et Systèmes Complexes en París, explica que en las simulaciones observaron pequeñas heterogeneidades en las superficies con una curvatura mayor.
De hecho, cuando las termitas se enfrentaron a los estímulos artificiales proporcionados en los experimentos, siempre prefirieron construir en los lugares de mayor curvatura, añadiendo bolitas en la parte superior de los pilares (independientemente de su altura).
El equipo se cuestionó cómo podían las termitas detectar de una forma tan fiable la curvatura de las estructuras que estaban construyendo. Los investigadores tenían una pista de que la evaporación del agua y la humedad podrían tener que ver con esto.
Muy sensibles a la humedad
Andrea Perna, profesora de sistemas complejos en IMT y coordinadora de la investigación, explica que "las termitas son muy sensibles a las concentraciones de humedad: a diferencia de la mayoría de los otros insectos, tienen un exoesqueleto delgado y una piel suave, lo que significa que incluso una exposición prolongada a niveles de humedad inferiores al 70% puede ser letal para ellas"
Por esto, según la experta, no es sorprendente que puedan sentir estos gradientes de humedad y responder a ellos con su comportamiento.
Tras este descubrimiento, se prepararon arenas experimentales pero esta vez impregnando la arcilla con una solución salina de bicarbonato de sodio.
A medida que el agua de la solución se evaporaba, dejaba pequeños cristales de sal, cuyo crecimiento marcaba las regiones de mayor evaporación que coinciden exactamente con las que las termitas habían seleccionado para su actividad constructiva.
"Lo que realmente nos sorprendió fue descubrir que las termitas utilizan una solución tan simple para un problema muy complejo", comenta Perna.
"En nuestros experimentos, la complejidad del nido surge de un solo mecanismo simple: las termitas sólo necesitan agregar bolitas de material dependiendo de la humedad local, pero las bolitas que agregan a su vez cambian todo el patrón de evaporación y humedad, induciendo a otras termitas a construir en un lugar diferente, y así sucesivamente, hasta que se produzcan estructuras muy complejas", concluyó.
