La crianza de los hijos no comenzó con los mamíferos.
Todo empezó con el hambre.
Un nuevo estudio publicado en Nature muestra cómo la evolución reutilizó antiguos circuitos biológicos para crear comportamientos enriquecedores. Investigadores de la Universidad Rockefeller estudiaron hormigas asaltantes clonales. Estos insectos cuidan de sus crías. Pero no construyeron nuevo hardware cerebral para hacerlo. Secuestraron los sistemas que regulan la alimentación.
La evolución rara vez inventa desde cero. Toma lo que funciona y lo estira.
“La evolución toma lo que tiene y funciona de esa manera, a veces de maneras muy sorprendentes”, dice Daniel Kronauer, que dirige allí el Laboratorio de Evolución y Comportamiento Social.
El hallazgo explica por qué las hormigas, las aves y los mamíferos cuidan de sus crías a pesar de tener diferentes ancestros. El mecanismo es sorprendentemente similar entre especies.
La hipótesis del antiguo circuito alimentario
Muchos animales ponen huevos y se van. Ofrecen cero atención.
Enfermera de mamíferos. Los pájaros cuidan sus nidos. Las hormigas alimentan a las larvas.
¿Cómo ocurrió este cambio? La idea principal es la modificación. La evolución modificó los sistemas existentes. No construyó otros nuevos.
Estudios anteriores en ratones sugirieron que los neuropéptidos relacionados con el hambre también fomentan la crianza de los hijos. Probar esto en animales simples como moscas de la fruta o lombrices intestinales es difícil. No les importa la descendencia.
Los ratones funcionan. Pero sus cerebros son complejos. 100 millones de neuronas.
Las hormigas son más simples. Unas 60.000 neuronas.
Esta simplicidad los convierte en un modelo poderoso. Permite un examen más rápido y detallado de los circuitos neuronales.
Mapeo del cerebro de la hormiga
El equipo de Kronauer necesitaba una forma de medir con precisión el cuidado. Construyeron un sistema de comportamiento. Rastreó cientos de hormigas individuales con larvas individuales simultáneamente.
También identificaron moléculas de señalización química en el cerebro de la hormiga. Luego probaron cómo cada uno cambiaba su comportamiento.
Las colonias de hormigas tienen una clara división del trabajo basada en la edad.
Las hormigas jóvenes se quedan adentro. Cuidan las larvas.
Las hormigas viejas salen. Buscan comida.
Los investigadores querían ver cómo la química cerebral impulsa esta transición.
“Anotamos el neuropeptidoma… Hubo 70 que pudimos identificar”. -Kay
Fue un trabajo duro. Pero arrojó una lista de 70 moléculas específicas. Ahora pueden investigarlos de varias maneras.
Dos moléculas controlan el interruptor
Los resultados fueron claros.
Los sistemas que rigen el cuidado están directamente vinculados a antiguos circuitos del hambre.
Dos moléculas de señalización controlan el interruptor.
Neuropéptido F (NPF). Fomenta el cuidado.
Allatostatina A (AstA). Impulsa la búsqueda de alimento.
En las hormigas jóvenes, el NPF es alto. AstA es baja.
En las hormigas mayores, el patrón se invierte.
Esto coincide con su cambio natural de amamantar a buscar comida.
El equipo cambió la actividad de estas moléculas. El comportamiento de las hormigas cambió inmediatamente. Esto demuestra la fuerte influencia de estos neuropéptidos en el comportamiento social.
El hambre sigue influyendo.
Las hormigas hambrientas aumentaron el NPF. Redujeron AstA.
Actuaron más como cuidadores.
Las hormigas alimentadas vieron el equilibrio opuesto. Abandonaron el cuidado para dedicarse a la búsqueda de alimento.
“El comportamiento de los padres tiene mucho que ver con la alimentación”, dice Kronauer. “No sólo a ti mismo, sino a tu descendencia”.
Por qué esto es importante para la salud humana
No se trata sólo de insectos.
Los mamíferos utilizan moléculas similares. La comparación de estos circuitos entre especies podría revelar cómo evoluciona en términos generales la crianza de los hijos.
“Me sorprende que comportamientos parentales similares hayan evolucionado tantas veces”, dice Kay.
Las rutas evolutivas hacia estos comportamientos son más limitadas de lo que se imagina.
Con el tiempo, esto podría conducir a un modelo de comportamiento social complejo.
Hay otro ángulo. Las hormigas envejecen naturalmente y pasan de ser cuidadoras a recolectoras. Esto ofrece un modelo para un envejecimiento saludable.
Las enfermedades neurodegenerativas en fase avanzada reciben la mayor parte de la financiación. Pero sabemos poco sobre los cambios cerebrales normales.
“En realidad sabemos muy poco acerca de cómo cambia el cerebro a lo largo del período de salud normal de un individuo”, dice Kronauer.
Estas dinámicas son fundamentales para la sociedad de las hormigas.
Los neuromoduladores producen cambios dependientes de la edad.
Es probable que esto también se aplique a otros animales. Incluyendo a los humanos.
El cerebro cambia. El comportamiento cambia.
Es un cambio. No es un final.
