LA PRIMERA MIRADA A UNA SOLA GOTA DE FEROMONA DE HORMIGA

Cuando una hormiga Lasius niger encuentra comida, vuelve al nido y deja tras de sí un rastro de olor. Baja el abdomen hasta el suelo y deposita minúsculas gotitas de feromona, un mensaje químico que guía a sus compañeras de nido hasta la fuente. Estos rastros ya se describieron en 1779. Se han convertido en un ejemplo de manual de autoorganización e inspiraron toda una familia de métodos informáticos, los algoritmos de optimización por colonias de hormigas.

La gota que nadie había visto

Y sin embargo, la unidad básica del rastro nunca se había observado. Los investigadores deducen la intensidad de un rastro a partir del tráfico de hormigas o del comportamiento de depósito, y suponen que todas las gotas son iguales. El volumen de un depósito, la velocidad a la que se evapora, la concentración real de un rastro natural: todo desconocido. Ni siquiera se había identificado el disolvente que forma la mayor parte de una gota.

Laure-Anne Poissonnier, Pierre Bon y sus colegas del instituto XLIM (CNRS y Universidad de Limoges) se propusieron ver estas gotas directamente.

Pesar una gota con luz

Las hormigas, Lasius niger, procedían de una colonia fundada por una reina recogida en Toulouse en 2020. Tras unos días sin comer, se dejó a las obreras subir a un puente de vidrio suspendido de 57 milímetros de largo, con agua azucarada en el otro extremo.

Los depósitos son transparentes, así que el equipo utilizó la imagen cuantitativa de fase: una técnica interferométrica que mide cuánto retrasa un objeto transparente la luz que lo atraviesa. Suponiendo un índice de refracción, ese retraso da el grosor local, con un margen de alrededor del 20 %. Sin tinte, sin contacto. Una primera cámara filmó una zona fija del puente a hasta 250 imágenes por segundo; después, un microscopio con platina motorizada recorrió todo el puente.

Un líquido que desaparece, un sólido que perdura

Las primeras gotas se captaron en directo, al salir del abdomen. Eran líquidas. Una pasó de 0,4 a 0,15 picolitros en unos 120 milisegundos. Otra, cuatro veces mayor, pasó de 1,7 a 0,4 picolitros con una constante de tiempo de 11 segundos. Un picolitro es una billonésima de litro.

Lo que queda es una mancha sólida y plana de unos 80 micrómetros de ancho y solo decenas a cientos de nanómetros de grosor. Seguida al microscopio durante más de una hora, una de esas manchas perdió lentamente cerca del 10 % de su volumen, con una constante de tiempo de 63 minutos, próxima al tiempo que se sabe que los rastros de Lasius niger permanecen activos. Un residuo sólido seguía allí 24 horas después.

Los autores lo interpretan como tres ingredientes:

• un disolvente que forma la mayor parte de la gota y se evapora en segundos, y que los análisis químicos habituales no detectan porque recogen el rastro después;
• un sólido que sublima lentamente, pasando directamente a gas. Sugieren la isocumarina, una molécula de la que se sabe que hace que estas hormigas sigan un rastro;
• un residuo estable, que podría actuar como matriz de sujeción y mantener el olor en su sitio.

Si todo el material sublimado de un depósito fuera isocumarina, sumaría unos 26 picogramos, es decir, 110 000 millones de moléculas liberadas al aire.

Mirar a la hormiga no basta

Los investigadores suelen contar las gotas observando la flexión característica del abdomen. El equipo filmó las hormigas desde arriba y de lado, y luego escaneó el puente. En una hormiga representativa se vieron 7 posturas de depósito: 6 correspondían a un depósito real, y una no correspondía a nada, ni siquiera buscando con mayor sensibilidad. El comportamiento es un indicador útil pero imperfecto.

No hay dos gotas iguales

Luego llegó la mayor sorpresa. En cinco hormigas, los depósitos diferían en forma, superficie y volumen:

• superficie mediana: 4300 micrómetros cuadrados, con una variación de diez veces;
• volumen mediano: 0,68 picolitros, desde menos de 0,2 hasta más de 4, más de 20 veces;
• redondos o en forma de pera, según cómo arrastrara la hormiga el abdomen.

Un modelo estadístico atribuyó cerca del 90 % de la variación a diferencias entre hormigas individuales. La suposición habitual de depósitos idénticos es errónea, al menos en esta especie.

¿Especialistas en rastros?

Si estas diferencias individuales son estables en el tiempo, algunas obreras podrían desempeñar un papel desproporcionado en la construcción de rastros. Los autores quieren introducir estos valores medidos en modelos de comportamiento colectivo y en algoritmos de optimización, y averiguar la cantidad mínima que una hormiga puede detectar. Más allá de la biología pura, señalan aplicaciones prácticas: los cebos contra hormigas invasoras aprovechan el reclutamiento que impulsan los rastros, y las feromonas se usan cada vez más en agricultura como alternativas selectivas a los pesticidas.