Los fantásticos nidos que construyen las hormigas cortadoras de hojas
La primera vez que Marcela Cosarinsky vio un nido de hormigas cortadoras de hojas Atta vollenweideri fue a finales de los años noventa, mientras se encontraba en una pradera argentina estudiando termitas. Los niños locales le mostraron un montículo de tierra tan grande que casi cabría un Jeep, coronado por tubos con forma de chimenea. Le sorprendió que unos insectos pudieran construir algo tan enorme.
"Era como un misterio para mí", dice Cosarinsky, bióloga jubilada de la Universidad de Buenos Aires. Los nidos de las hormigas cortadoras de hojas pueden ser tan vastos como intrincados, adornados con múltiples cámaras y torretas. Sin embargo, estas asombrosas estructuras surgen sin planos ni esquemas; no hay un cerebro que supervise la construcción del nido. "No tienen arquitectos", dice Cosarinsky. "No tienen una jerarquía que les diga qué hacer".
Las hormigas cortadoras de hojas son más conocidas por formar largas y ondulantes filas verdes mientras transportan trozos recién cortados de hojas o pasto a través de los paisajes neotropicales. Alimentan con estos fragmentos de plantas a las masas de hongos que cultivan dentro de los nidos, algunos de los cuales se encuentran entre las estructuras construidas más grandes y complejas del reino animal.
Para intentar comprender cómo se construyen estos nidos, Cosarinsky —al igual que muchos investigadores que han estudiado los nidos de las hormigas cortadoras de hojas— se asoció con Flavio Roces, un científico especializado en comportamiento de la Universidad de Würzburg, Alemania, considerado el principal investigador a nivel mundial del misterio de los arquitectos ausentes. Roces y sus colegas han demostrado cómo las hormigas constructoras responden a señales sencillas para tomar decisiones clave. Hoy en día, se está perfilando una imagen de cómo esas decisiones interactúan para crear una metrópolis.
Las primeras granjas de hormigas
Las hormigas desarrollaron la agricultura por primera vez hace decenas de millones de años. Desde entonces, esos agricultores primitivos se han diversificado en unas 250 especies, la mayoría de las cuales alimentan a sus hongos con plantas muertas, excrementos de insectos y otros detritos. Pero un linaje selecto descubrió cómo abastecer a sus hongos con trozos recién cortados de plantas vivas. Estas fueron las primeras cortadoras de hojas, y su innovación les permitió construir a escala industrial. Hoy en día, las cortadoras de hojas comprenden unas 50 especies que habitan en diversos hábitats de clima cálido, desde Texas hasta Argentina.
Las reinas son las primeras constructoras de cualquier nido. Las reinas vírgenes salen en masa de los nidos donde nacieron, llevando bolitas de hongos en la boca. Se aparean con los machos en el aire y luego buscan lugares donde aterrizar.
"En esos días, hay una lluvia de estas nuevas reinas que cubre todo el paisaje", dice el biólogo evolutivo Ulrich Mueller, de la Universidad de Texas en Austin. "Todas las colonias de cualquier zona están sincronizadas".
La reina excava un túnel con una cámara al final y, en algunas especies, se encierra en su interior para poner huevos y comenzar su jardín de hongos. Elegir la ubicación y la profundidad adecuadas para su túnel será crucial para la supervivencia de su colonia.
Su dilema es que debe conservar su energía hasta que sus crías tengan la edad suficiente para cuidar de ella, al tiempo que debe llegar a un entorno adecuado para las hormigas y sus hongos. Si su cámara inicial es lo suficientemente buena, sus crías tendrán hongos para comer. Pero si la cámara es deficiente, su colonia naciente podría perecer.
En experimentos con la especie Atta sexdens, Roces y sus colegas descubrieron que la mayoría de las reinas morían en las primeras nueve semanas tras encerrarse en sus nidos. Y en 2022, un equipo brasileño descubrió que, en experimentos, las reinas de Atta sexdens cavaban nidos más profundos y tenían más probabilidades de sobrevivir en suelos sombreados y húmedos que aquellas que cavaban en suelos más densos y secos.
En uno de los estudios favoritos de Roces, él y su antigua alumna Kerstin Fröhle descubrieron que las reinas de la especie Atta vollenweideri basan sus decisiones en el tiempo y la distancia. En condiciones óptimas, las reinas cavan hasta una profundidad de unos 30 centímetros. Si no han alcanzado esa profundidad en unas 20 horas, se dan por vencidas y crean una cámara dondequiera que termine su túnel. Roces cree que miden sus túneles utilizando sus propios movimientos corporales, del mismo modo que una persona podría medir la distancia contando pasos.
Una vez que su cámara está terminada, el papel de la reina en la construcción del nido ha concluido. A partir de ese momento, la forma del nido en crecimiento viene determinada por las decisiones de su descendencia.
Para comprender esas decisiones, hay que conocer el hongo: una especie pálida y esponjosa llamada Leucoagaricus gongylophorus que requiere cuidados constantes. Debe estar caliente, pero no demasiado, bañado en humedad y protegido de altos niveles de CO₂.
Las hormigas cortadoras de hojas están exquisitamente adaptadas a estos factores; poseen la rara capacidad de detectar los niveles absolutos de CO₂, y su sensibilidad a la temperatura se acerca a la de una víbora de foseta. Cuando perciben que las condiciones se vuelven inadecuadas, trasladan su hongo y su cría. (Las hormigas inmaduras viven entre el hongo, por lo que los jardines también son un kínder). En el desierto de Sonora, por ejemplo, Acromyrmex versicolor desciende a cámaras más profundas y húmedas en la estación seca, afirma Mueller.
Y algunas especies que viven en regiones más frías de Sudamérica ni siquiera cavan nidos subterráneos. En su lugar, cuidan un jardín de hongos a nivel del suelo y lo cubren con paja aislante hecha de fragmentos de plantas. Roces y su colega Martin Bollazzi, entomólogo de la Universidad de la República en Uruguay, descubrieron que la paja mantiene los nidos más cálidos que el suelo. Las hormigas abren agujeros en la paja cuando sienten que hace demasiado calor y los cierran cuando hace frío o cuando bajan los niveles de humedad.
Puede haber variaciones en los tipos de nido incluso dentro de una misma especie. Por ejemplo, las colonias de Acromyrmex lundii cavan pequeños nidos subterráneos en ambientes cálidos, pero construyen nidos con paja cuando hace frío. En uno de sus primeros proyectos conjuntos, Bollazzi y Roces descubrieron que las hormigas obreras de A. lundii prefieren excavar en suelo a una temperatura cercana a los 77 grados Fahrenheit (25 grados Celsius), la temperatura ideal para el hongo. Si el suelo se calienta, las hormigas se trasladan a un lugar más fresco. Si se enfría, dejan de excavar.
Construcción del complejo
El estudio de A. lundii también ha ayudado a esclarecer cómo surgen las estructuras subterráneas. Las hormigas cavan más túneles a medida que aumenta su población, pero no amplían las cámaras a menos que haya hongos en su interior. Cavan alrededor de la masa de hongos a medida que crece, manteniendo el espacio justo entre esta y las paredes de la cámara para que una hormiga pueda pasar.
Entonces, ¿cómo "deciden" dónde empezar una nueva cámara? Las hormigas parecen depositar hongos y larvas allí donde encuentran las mejores condiciones, lo que puede ser en medio de un túnel. Roces y su antigua alumna Daniela Römer simularon este proceso ofreciendo a las obreras de A. lundii un túnel bifurcado en el que una de las ramas contenía un montón de larvas. Las hormigas excavaron más del doble de tierra del túnel con las larvas, dejando una cavidad redondeada, similar a una cámara.
"No deciden: 'Voy a excavar la cámara en este lugar'", afirma Bollazzi, quien, junto con Roces, detalla la construcción de nidos de las hormigas cortadoras de hojas en el Annual Review of Entomology de 2026. "Empiezan a excavar cámaras alrededor de objetos, jardines de hongos o larvas, porque necesitan más espacio. Y entonces, como resultado, se obtiene un nido compuesto por túneles y cámaras".
Roces cree que las larvas atraen a las hormigas al lugar, provocando un hacinamiento que es el desencadenante de la excavación. De hecho, el hacinamiento puede inspirar la excavación incluso sin larvas ni hongos, como muestra Roces en un nuevo estudio aún no publicado. Cuando él y sus colegas provocaron atascos en una sección estrecha del túnel, las obreras de Atta laevigata ampliaron el túnel hasta que la velocidad del tráfico volvió a la normalidad, aparentemente respondiendo a la frecuencia con la que se encontraban con otras hormigas.
La innovación arquitectónica más inusual entre las cortadoras de hojas pertenece posiblemente a A. vollenweideri, la especie que Cosarinsky vio en Argentina con sus jóvenes guías. Estas hormigas construyen extensiones conocidas como torretas alrededor de las aberturas de los túneles en la parte superior de su montículo. Algunas tienen forma de volcanes, mientras que otras parecen cabañas construidas por una bruja del pantano, perforadas por una mezcolanza de ventanas.
La especie de hormiga cortadora de hojas Atta vollenweideri construye torretas alrededor de las aberturas de sus túneles. Las aberturas de las torretas ayudan a regular la temperatura y a eliminar el dióxido de carbono del nido.
Las torretas forman parte de un sistema de ventilación, y Roces descubrió cómo funciona hace un cuarto de siglo. El viento se acelera al soplar sobre el montículo, creando una zona de presión reducida en la parte superior. Esto extrae aire de los orificios más altos, creando una presión negativa que aspira aire a través de los orificios de la base del montículo. Las torretas aumentan este efecto elevando aún más las aberturas más altas.
Las hormigas A. vollenweideri necesitan una buena ventilación porque anidan en suelos ricos en arcilla que tienden a atrapar gases. Tanto las hormigas como los hongos producen CO₂, y mientras que las hormigas pueden respirar aire con concentraciones de CO₂, de hasta un 8 % sin sufrir efectos nocivos, sus hongos no pueden.
Roces tiene múltiples artículos sobre las torretas de A. vollenweideri, y aún no se ha cansado de ellas. Sus descubrimientos ayudan a explicar por qué las formas son tan extrañas: las hormigas deciden cuántas "ventanas" construir basándose en la concentración de CO₂ que sale a través del túnel situado bajo la torreta.
El CO₂ también guía las decisiones sobre dónde construir las torres, según el último proyecto de Roces sobre torres, que aún no se ha publicado. En los experimentos, las hormigas individuales prefieren construir alrededor de las aberturas del nido que expulsan más CO₂. También les gusta construir donde el aire que sale es más húmedo, a menos que encuentren una torre ya en construcción alrededor de la abertura más seca. En ese caso, contribuyen al proyecto de sus compañeras de nido.
"Se trata de una comunicación indirecta a través de la estructura que están construyendo", afirma Roces. Lo compara con la forma en que los niños colaboran para construir un castillo de arena, incluso antes de que puedan hablar.
Los algoritmos que utilizan las hormigas para tomar decisiones se combinan de formas que aún nos cuesta comprender. Un nido de Atta laevigata puede tener más de 7.000 cámaras dispuestas a lo largo de túneles como frutos en una rama, alcanzando profundidades de más de 6 metros. Algunas cámaras, utilizadas por las hormigas como vertederos de basura, pueden ser lo suficientemente grandes como para que una persona pueda ponerse de pie en ellas.
Y, sin embargo, Roces no cree que las hormigas tengan mapas mentales de sus propios hogares.
"Si pudiéramos preguntarle a una hormiga en un momento dado: '¿Sabes dónde estás en el hormiguero?', probablemente respondería: 'No tengo ni idea, pero respondo a lo que tengo que responder en ese momento'", afirma. Probablemente les resulte imposible apreciar la grandeza del hormiguero en su conjunto. Esa parte nos corresponde a nosotros.
Este artículo apareció originalmente en Knowable en español , una publicación sin ánimo de lucro dedicada a poner el conocimiento científico al alcance de todos. Suscríbase al boletín de Knowable en español.