Durante décadas, la forma en que las reinas de la rata topo desnuda mantienen el control de su colonia ha desconcertado a los científicos. Al fin lograron entender cómo lo hacen.
Un perfume que provoca infertilidad temporal en las mujeres suena a la premisa de una novela distópica.
Pero, según un nuevo estudio, en realidad es el método que utilizan las ratas topo desnudas (conocidas también como rata topo lampiña o ratopín rasurado) para asegurarse de que solo la reina pueda tener crías.
Los científicos saben desde la década de 1980 que las ratas topo desnudas, un mamífero originario de África, son eusociales (un término que se utiliza para describir el nivel más alto de organización social que se da en ciertos animales).
Esto significa que viven en colonias altamente organizadas, formadas por obreras y una única reina en la cima. La reina es la única hembra de la colonia que se reproduce, mientras que los demás miembros, tanto machos como hembras, cuidan de las crías.
"Sabíamos que la presencia de la reina es importante en su colonia para mantener la calma, pero también para que las demás hembras permanezcan con la capacidad reproductiva reprimida", afirma Mohammed Khallaf, del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular en Alemania y autor principal del nuevo estudio.
Pero, según él, se desconocía exactamente cómo lo hacía.
"Una teoría era que la reina simplemente intimidaba a los demás animales, empujándolos físicamente para suprimir sus estados reproductivos", dice el coautor, el profesor Gary Lewin, también del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular, quien ha estado estudiando ratas topo desnudas durante los últimos 15 años.
Pero entonces apareció Khallaf, cuya investigación anterior se centraba en la olfacción, o el sentido del olfato, en los insectos.
"La primera vez que Gary me llevó a ver ratas topo desnudas, me di cuenta de que olfatean mucho", dice.
Empezó a preguntarse si eso podría ser la clave de su eusocialidad.
"El estudio tenía como objetivo inicial recopilar los perfiles químicos de las ratas topo desnudas y comprobar si el olfato es importante o no", afirma.
"Pero entonces tuvimos un punto de inflexión cuando descubrimos que una sustancia química se encuentra en mayor concentración en la reina. Y a partir de ahí, comenzó la historia."
El compuesto químico en cuestión se llama miristato de isopropilo. Lo produce la rata topo desnuda reina y está prácticamente ausente en los individuos que no se reproducen.
Khallaf llevó a cabo un estudio para determinar si el olor de esta sustancia haría que las ratas topo desnudas hembras se comportaran de manera diferente, y descubrió que las hembras de mayor rango parecían evitar el aroma.
"Esa fue la primera señal de que esta molécula parece ser importante para las ratas topo desnudas", dice Lewin.
A continuación, utilizaron un tipo de exploración llamada ecografía funcional para observar cómo el olor de la sustancia química afectaba al cerebro de las ratas topo desnudas.
Lewin afirma que observaron de inmediato una enorme activación de la corteza olfativa, la parte del cerebro responsable de procesar el sentido del olfato. En ocasiones, esto iba acompañado de la activación del hipotálamo, que controla diversos procesos corporales, a menudo mediante hormonas.
En lo que respecta al estado reproductivo de las ratas topo desnudas, las hormonas implicadas son la prolactina y la progesterona. La prolactina reduce la fertilidad en los mamíferos, mientras que la progesterona la promueve.
"Queríamos saber si estas hormonas están realmente controladas por el miristato de isopropilo", dice Lewin.
El equipo sacó animales no reproductores de sus colonias y los alojó en parejas de macho y hembra. A algunos se les proporcionó lecho con olores de la colonia, otros fueron expuestos específicamente a miristato de isopropilo, y un grupo de control no fue expuesto a ningún lecho ni a miristato de isopropilo.
Según Lewin, las parejas que estuvieron completamente aisladas de los olores se "desinhibieron sexualmente" y comenzaron a aparearse en pocas semanas. Cinco de las seis hembras quedaron preñadas.
Pero las parejas que aún estuvieron expuestas al miristato de isopropilo no se aparearon.
"Era un superanticonceptivo", dice Lewin.
Y el miristato de isopropilo parece desempeñar un papel más allá de la reproducción.
En un experimento aparte realizado por Khallaf y Lewin, se retiró a la reina de una colonia existente, pero continuaron administrando miristato de isopropilo sobre el lecho durante 12 semanas.
Durante ese tiempo, la colonia se mantuvo tranquila, pero al retirar el producto químico, los animales se volvieron agresivos. Algunas hembras mostraron comportamiento sexual y, finalmente, una de ellas quedó preñada, lo que sugiere que se había convertido en la nueva reina.
Como explica Khallaf, el miristato de isopropilo "mantiene unida a toda la colonia".
"[Esto] impedía que los animales fueran a) violentos entre sí y b) reproductivamente activos", dijo Lewin.
Khallaf también descubrió que las secreciones vaginales de dicha molécula alcanzaban su punto máximo en la reina cuando estaba ovulando.
"Esta molécula, este éster, es un indicador del estado reproductivo de la reina", afirma Lewin.
Y si la reina deja de reproducirse, las ratas topo desnudas también reaccionan ante ello.
"Dado que ningún otro animal se encuentra en fase reproductiva, es muy importante que la colonia sepa que la reina se está reproduciendo", afirma.
"No tiene sentido tener una reina si la reina no da a luz."
En esas circunstancias, la reina deja de producir la sustancia química y las demás hembras compiten entonces por convertirse en la nueva reina.
El papel que desempeña el miristato de isopropilo en el mantenimiento del orden en la colonia también puede ayudar a explicar el comportamiento de la reina.
"Patrulla la colonia de forma muy activa", dice Lewin.
En estado salvaje, las madrigueras de las ratas topo desnudas pueden alcanzar hasta 3 km de longitud en una sola colonia.
"La reina está intentando depositar esta molécula en este enorme sistema de madrigueras", explica Lewin. De esa forma, se asegura de que todos los animales de su colonia estén expuestos al compuesto químico y no la desafíen.
La eusocialidad podría no parecer, a primera vista, un sistema sensato para una colonia de animales.
Pero Lewin afirma que es una de las características más importantes para las ratas topo desnudas, ya que les permite ser cooperativas.
Según Lewin, las ratas topo desnudas viven en el desierto y se alimentan de las partes subterráneas de las plantas, a las que "solo acceden cavando túneles".
"Una vez que encuentran esta raíz, comparten el alimento, lo traen de vuelta, lo almacenan en la cámara y lo comparten con el resto de la colonia."
Al hacerlo en grupo, pueden explorar en diferentes direcciones, pero todos se benefician al encontrar comida. Si un animal intentara hacerlo solo, probablemente moriría de hambre antes de encontrar algo para comer.
Vivir en grupo también tiene otras ventajas, como minimizar la pérdida de calor al dormir todos juntos.
"Así que, al ser sociables, básicamente logran sobrevivir", dice Lewin. "Y creemos que tener una reina es una forma de reforzar la cohesión social en la colonia".
A pesar del avance científico, todavía hay mucho que desconocemos sobre la eusocialidad en las ratas topo desnudas.
Aún no está claro cómo la reina puede suprimir la producción de hormonas en otras hembras sin que ello afecte a la fertilidad del propio animal.
"Debe tratarse de un cambio que se está produciendo en su cerebro, ya sea a nivel de receptores o de circuitos neuronales, que le permite seguir produciéndolo, pero sin verse afectada por ello", afirma Khallaf.
Este artículo fue escrito originalmente en inglés y usamos una herramienta de inteligencia artificial para traducirlo. Un periodista de la BBC revisó el texto antes de su publicación. Más información sobre cómo usamos IA.
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FUENTE: BBC
