Puentes de hormigas o pérgolas construidas por aves: lo que la arquitectura animal nos enseña sobre la evolución

El mundo salvaje está lleno de arquitectura. Lo vemos en las colmenas de las abejas, los nidos de las aves, las telas de araña, las presas de los castores, los termiteros, las madrigueras… La diversidad es enorme, pero todas estas arquitecturas tienen algo en común: son producto de un comportamiento animal complejo que es en su gran medida innato, no requiere de aprendizaje. ¿Cómo ha llegado a evolucionar?

La manera en la que los cambios genéticos generan comportamientos distintos es una incógnita que lleva años fascinando a la comunidad científica. Dado que las estructuras arquitectónicas de los animales pueden medirse con precisión, se trata de rasgos excelentes para abordar el enigma. A continuación, tres ejemplos de animales arquitectos que son muy esclarecedores:

Las hormigas ejército (género Eciton) viven en las selvas tropicales de Sudamérica y, a diferencia de otras especies, son nómadas. Cada día, la colonia de miles e incluso millones de individuos se traslada en busca de alimento. Este estilo de vida exige una rápida adaptación al entorno. Mientras que otras hormigas pueden explorar a fondo su territorio para crear rutas eficientes, las hormigas ejército deben improvisar caminos en un suelo selvático intrincado, lleno de obstáculos como huecos y ramas.

Para superar los retos, estos insectos han desarrollado un comportamiento muy peculiar: el ensamblaje colectivo. Utilizan sus cuerpos para formar estructuras temporales que facilitan el paso de sus congéneres, entre las que destacan los puentes vivientes. Estos pueden alcanzar hasta los 12 centímetros de longitud, el equivalente a unas 12 veces la longitud del cuerpo de una hormiga.

En 1874, el naturalista estadounidense Thomas Belt describió por primera el comportamiento de las hormigas ejército y lanzó una pregunta: “¿No puede afirmarse que tales insectos son capaces de determinar por medio del razonamiento cuál es la mejor manera de hacer una cosa, y que sus acciones están guiadas por el pensamiento y la reflexión?”.

Gracias a estudios posteriores, sabemos que el ensamblaje de las hormigas no requiere una planificación centralizada ni capacidades cognitivas avanzadas. En su lugar, se trata de un comportamiento guiado por reglas simples, donde el sentido del tacto y las feromonas son claves.

La primera regla es “si encuentras un hueco en el camino, cúbrelo y detente”. Así se forma el primer eslabón y, a medida que más hormigas cruzan, se suman al puente, extendiéndolo o reforzándolo. Seguidamente, se aplica la regla de “no te muevas si alguien está encima de ti”. Esta respuesta táctil permite que las estructuras se mantengan cohesionadas y estables, incluso con fluctuaciones en el tráfico. Por último, mediante feromonas atraen a más hormigas, reforzando el puente.

Estas normas permiten a las hormigas regular su comportamiento en función del tráfico. Así, un puente puede disolverse rápidamente si el flujo disminuye o se interrumpe, liberando a las hormigas “estructurales” para que vuelvan a sus actividades normales.

Richard Dawkins acuñó en 1982 el concepto de “fenotipo extendido” para describir cómo los genes de un organismo no solo moldean su cuerpo, sino también el entorno que modifica. Predijo que los genes se verán favorecidos si hacen que los organismos modifiquen el entorno de forma que propicien su propagación. En concreto, la arquitectura animal es un claro ejemplo de fenotipo extendido y los ratones del género Peromyscus el modelo perfecto para estudiarlo.

Estos roedores están distribuidos por toda América del Norte, habitando ambientes variados como bosques y praderas abiertas. Entre ellos, P. maniculatus y P. polionotus son dos especies estrechamente relacionadas, pero con diferencias notables en las madrigueras que construyen.

Mientras P. maniculatus hace madrigueras simples, con un túnel de entrada corto y una pequeña cámara para anidar, P. polionotus sube el nivel. Construye madrigueras más largas y complejas que incluyen un túnel de escape por si entra un depredador. Estas diferencias se mantienen incluso si son criados en las mismas condiciones en el laboratorio, lo que subraya el fuerte componente hereditario del comportamiento.

Un estudio llevado a cabo por el Instituto de Neurociencia de Princeton, en Estados Unidos, ha encontrado el locus (lugar donde se ubica un gen) en el cromosoma 4 que convierte a P. polinotus en un maestro de la excavación. Introdujeron este locus de P. polionotus a un ratón de P. maniculatus y construyó madrigueras un 20% más largas. Esto demuestra que pequeños cambios genéticos pueden tener un gran impacto en el comportamiento.

Esto no implica que el ambiente no tenga nada que decir en el resultado final de cualquier construcción. Todos los comportamientos son fruto de la interacción de los genes y el ambiente, incluso los más innatos. P. polionotus es monógamo y ambos progenitores cooperan en la excavación de la madriguera. Un estudio publicado en 2022 mostró que cuando la pareja es de distinto sexo se saben coordinan mucho mejor y las madrigueras resultantes son más grandes que cuando trabajan dos individuos del mismo sexo.

Sin duda, uno de los grandes impulsores de comportamientos complejos en la naturaleza es la selección sexual. Entre los ejemplos más fascinantes se encuentra los pergoleros (familia Ptilonorhynchidae), unas aves de Australia y Nueva Guinea. Se llaman así porque los machos construyen pérgolas con el único fin de atraer a las hembras.

Estas aves utilizan hojas, ramas y una amplia gama de objetos para construir y adornar sus obras maestras. Los adornos incluyen elementos naturales como flores y conchas, pero también objetos artificiales como plásticos o latas. Además, algunas especies como el pergolero satinado (Ptilonorhynchus violaceus), pintan el interior de las pérgolas con pigmentos obtenidos de frutos, seleccionando cuidadosamente colores específicos como el azul.

Cuando una hembra entra en la avenida de la pérgola, el macho inicia su exhibición desde el exterior. Con movimientos rápidos, agita y lanza objetos coloridos fuera del campo de visión de su espectadora mientras realiza una gran variedad de vocalizaciones. Todo con el objetivo de mantener su atención el mayor tiempo posible, pues si la hembra permanece en la avenida tras el espectáculo, el macho aprovecha la oportunidad para copular con ella.

Un estudio reciente ha revelado que las pérgolas no solo cumplen funciones visuales, sino también acústicas. La forma de la estructura y los materiales duros que utilizan los machos, como huesos y conchas, reflejan y amplifican sus vocalizaciones, dirigiéndolas hacia el punto exacto donde se encuentra la hembra. De este modo, los sonidos llegan con mayor intensidad y claridad, aumentando las probabilidades de atraer su atención.

Curiosamente, dentro de la familia de los pergoleros se encuentran especies que varían ampliamente en la complejidad de las estructuras que construyen. Las más primitivas no hacen pérgolas y basan su cortejo principalmente en vocalizaciones, lo que indica que las señales auditivas podrían haber sido el primer paso evolutivo en sus rituales de apareamiento. Con el tiempo, se incorporaron elementos visuales, incrementando la sofisticación. Esta combinación de señales, conocida como comunicación multimodal, suele estar vinculada a un mayor éxito reproductivo.