Nicolas Soto 
Este artículo fue publicado originalmente por Revista conocida.
Los animales pequeños no suelen envejecer mucho. Debido a que siempre corren el riesgo de convertirse en la merienda rápida de otra criatura, la mejor manera de asegurarse de que sus genes lleguen a la próxima generación es tener un grupo de crías lo antes posible. Esto es ciertamente cierto para los insectos que, con algunas excepciones famosas como las cigarras, suelen tener una esperanza de vida que se expresa mejor en días, semanas o meses.
A diferencia de, los animales como los elefantes y los humanos crían solo unas pocas crías y tienen cuerpos que sobreviven durante décadas: Si su tamaño o estilo de vida ofrece protección, puede darse el lujo de tomarse su tiempo.
Este patrón contrastante es tan común que sugiere que debido a que tanto la reproducción como el mantenimiento son costosos, los animales simplemente no pueden maximizar ambos. Por lo tanto, cuanta más energía y nutrientes invierta un individuo en producir descendencia, más rápido probablemente envejecerá y más corta será su vida.
Sin embargo, en insectos sociales como termitas, hormigas, abejas y avispas, las reinas parecen haber encontrado una manera de tener su pastel y comérselo.
En muchas colonias, las reinas que ponen cientos de huevos todos los días pueden sobrevivir durante años o incluso décadas, mientras que las obreras que nunca ponen un solo huevo en su vida morirán después de unos meses. Aparentemente, estas especies han encontrado una ruta que permite que al menos algunos de su especie escapen de las limitaciones que obligan a otros animales a elegir entre la longevidad y muchos descendientes.
Hace unos años, un equipo internacional de biólogos se dispuso a estudiar cómo lo logran las criaturas, y aunque aún queda mucho por aprender, los primeros resultados del proyecto comienzan a ofrecer pistas.
Las diferencias en el código genético no pueden explicar la inusual longevidad de las reinas en comparación con las obreras. Todas las obreras son hijas de la reina y, en muchos casos, cualquiera de esas hijas podrían haber crecido para convertirse en reinas si hubieran recibido el tratamiento real apropiado cuando eran larvas.
Esta estrecha relación genética es la razón por la que tiene sentido que las obreras dediquen sus vidas a cuidar de la reina y su descendencia, mantener y proteger el nido de la colonia y buscar comida. Al mantener segura a la reina y proporcionarle los abundantes recursos que necesita para producir óvulos durante años, cada obrera ayuda en la propagación de sus propios genes.
Y dado que la reina es la única en una colonia que pone huevos, es probable que las colonias con reinas longevas crezcan y envíen más reinas jóvenes para comenzar nuevos nidos, así como machos para fertilizarlos.
En otras palabras, razonan muchos científicos, debe haber habido una fuerte presión selectiva para mantener viva a la reina el mayor tiempo posible mediante la evolución del envejecimiento tardío.
Pero, ¿cómo podría lograrse eso? Otros insectos ofrecen algunas pistas posibles.
Resulta que algunas especies pueden inclinar su inversión en el mantenimiento del cuerpo y la reproducción de una forma u otra, según las circunstancias. Los estudios han encontrado, por ejemplo, que cuando la mosca de la fruta Drosophila melanogaster es alimentado con una dieta restringida, puede extender significativamente su vida útil, pero producirá menos huevos.
Los investigadores también han demostrado que toda una red de genes involucrados en la detección de la presencia de nutrientes como los aminoácidos y los carbohidratos es responsable de este efecto. Cuando la comida escasea, esta red transmitirá señales que retrasan la reproducción al mismo tiempo que aumenta la longevidad del animal y la inversión en procesos como la reparación de tejidos, lo que quizás le permita al individuo esperar a que lleguen días mejores. Algunos científicos también han demostrado que la esperanza de vida de las moscas puede prolongarse cuando se desactivan algunos de los genes clave involucrados en esta red de detección de nutrientes.
Este trabajo de la mosca de la fruta sugiere que la tasa de envejecimiento no está grabada en piedra. En cambio, se puede adaptar hasta cierto punto como parte de una estrategia evolucionada para invertir recursos de la mejor manera posible: en reproducción cuando son abundantes y en mantenimiento cuando no lo son.
“Cuando hablamos de los mecanismos del envejecimiento, normalmente solo hablamos de la forma en que las cosas se deterioran”, dice el biólogo evolutivo Thomas Flatt de la Universidad de Friburgo, en Suiza, quien ha trabajado principalmente con moscas de la fruta y es coautor de un artículo sobre el envejecimiento de los insectos en el Revisión anual de entomología. “Lo que a menudo parece que nos olvidamos es la otra cara del envejecimiento: los mecanismos clave que ralentizan el deterioro”.
¿Podrían los insectos sociales estar usando algunos de los mismos genes que drosófila utiliza para ajustar la tasa de envejecimiento, en su caso, para retrasar el envejecimiento en las reinas?
Estudiar el envejecimiento de las reinas es difícil, porque generalmente solo hay una reina en cada colonia, y les lleva muchos años, a menudo décadas, envejecer. Para evitar eso, los investigadores pueden eliminar a la reina, lo que a menudo provoca que algunas de las obreras comiencen a producir sus propios huevos.
Esto ciertamente no convierte completamente a las obreras en reinas, pero los experimentos han demostrado que sí genera beneficios para la salud similares a los que disfrutan las reinas longevas. En un estudio publicado en 2021, por ejemplo, investigadores de la Universidad de Carolina del Norte Greensboro descubrieron que abejas obreras que reactivaron sus ovarios fueron más resistente contra un virus que puede causar infecciones letales.
Las abejas obreras con ovarios activos también tenían más probabilidades de sobrevivir a una inyección de paraquat, un herbicida que causa daño oxidativo a las proteínas, el ADN y otros componentes de las células. El daño de este tipo también es causado más lentamente por los productos de desecho del metabolismo normal y se cree ampliamente que contribuye de manera importante al envejecimiento.
Científicos de dos universidades alemanas vi algo parecido en las obreras de tres especies de hormigas. En dos de las especies, la resistencia al estrés oxidativo aumentó cuando se eliminó la reina, casi duplicando la posibilidad de que las obreras sobrevivieran al tratamiento con paraquat. En una de esas especies, las obreras activaron sus ovarios en respuesta. En el otro, no lo hicieron, pero en este caso, una vida más larga podría dar tiempo a los trabajadores para criar una nueva reina, razona Romain Libbrecht, biólogo evolutivo de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz, en Alemania, coautor del estudio. .
Las pistas sobre los trucos antienvejecimiento de los insectos sociales también se pueden obtener de varias especies de termitas, criaturas que son esencialmente cucarachas sociales, dice la bióloga evolutiva Judith Korb de la Universidad de Freiburg, en Alemania.
Una de las especies de termitas que estudia, la termita de madera seca Criptotermas, nunca deja el nido, simplemente se esconde en los árboles muertos, dándose un festín con la madera desde adentro. Las obreras no tienen que trabajar muy duro y mantienen su capacidad de reproducción, siempre listas para mudarse e intentar establecer su propia colonia en otro lugar cuando se acaba la comida.
Korb y sus colegas encontraron que cuando las obreras son más jóvenes y no se reproducen, los genes implicados en la lucha contra el daño oxidativo son más activos. Pero cuando envejecen y alcanzan la madurez reproductiva, la actividad de dichos genes disminuye: el enfoque ahora se centra principalmente en la reproducción.
En esta especie, las obreras pueden vivir varios años, mientras que los reyes y reinas pueden durar una década o más. Pero en la mayoría de las demás especies de termitas, la estructura social es más complicada y, en algunas especies, las obreras son completamente estériles y nunca tendrán la oportunidad de poner sus propios huevos. Aquí es donde se ven diferencias de vida útil realmente grandes entre la obrera y la reina.
“Estas obreras a menudo vivirán solo unos pocos meses, mientras que sus reyes y reinas son muy longevos”, dice Korb. En Macrotermes bellicosus, la especie de termitas más grande conocida, las reinas pueden vivir más de 20 años.
Solo cuando los miembros de la colonia pierden toda esperanza de tener alguna vez su propia descendencia, al parecer, “Larga vida a la reina” se convierte verdaderamente en el credo de la colonia.
Para tratar de aprender más sobre lo que permite la larga vida de las reinas en los insectos sociales, un equipo de investigadores que incluye a Korb, Libbrecht y Flatt decidió comparar los niveles de actividad de varios genes en termitas, hormigas y abejas—dos especies de cada uno. En total, estudiaron a 157 individuos, incluidos insectos de diferentes edades y diferentes castas.
Como era de esperar, el equipo encontró que los genes que se sabe que juegan un papel crucial en la reproducción mostraron patrones de actividad diferentes en las reinas que en las obreras estériles. Algunos de estos genes, que llevan instrucciones para producir proteínas llamadas vitelogeninas, estaban activos en reinas de todas las especies.
El papel principal de las vitelogeninas es apoyar la producción de yema para los huevos. Pero algunos científicos sospechan que las vitelogeninas pueden estar haciendo más que eso: al menos en las abejas, la investigación ha encontrado que las vitelogeninas también funcionan como antioxidantes. Si las vitelogeninas hacen lo mismo en otros insectos sociales, podrían contribuir a la resistencia de las reinas a la oxidación.
El equipo también encontró diferencias en la actividad de los genes implicados en la prevención del daño oxidativo o la reparación de dicho daño entre las reinas y las obreras que ponen huevos en comparación con las obreras estériles. Pero los genes precisos involucrados diferían mucho de una especie a otra. Aparentemente, cada especie ha desarrollado su propia forma de mantener vivas a sus reinas por más tiempo, dice Korb, quien dirigió el estudio.
Los científicos también verificaron la red de genes de detección de nutrientes que pueden aumentar la vida útil cuando se manipulan en moscas de la fruta y no encontraron patrones obvios entre edades y castas. Pero encontraron algo más: diferencias en la actividad de los genes involucrados en la producción y los efectos de una sustancia llamada hormona juvenil, una molécula involucrada en la reorganización de los cuerpos de la mayoría de los insectos en proceso de maduración.
Quizás la misma hormona que permite que los insectos se conviertan en adultos también pueda ayudarlos a retrasar el envejecimiento, especulan los científicos. Pero, de nuevo, la forma precisa en que estos genes relacionados con las hormonas juveniles se sintonizaban hacia arriba o hacia abajo variaba de una especie a otra.
Para Korb, esta variedad un tanto desconcertante entre especies revela una lección importante sobre la naturaleza del envejecimiento: no hay un botón o interruptor que permita a una especie invertir más o menos en mantenimiento o reproducción, sino todo un tablero de ellos que se establece de forma ligeramente diferente en cada especie.
“La compensación entre la vida útil y la reproducción claramente no está programada, es mucho más flexible de lo que la gente pensaba”, dice ella. “Las especies han desarrollado diferentes soluciones”, dependiendo de sus propios entornos sociales y naturales.
Y aunque obviamente es útil conocer algunas especies de principio a fin, estos hallazgos también son una advertencia para no asumir que una o dos criaturas estudiadas intensamente, como la famosa mosca de la fruta. Drosophila melanogaster—puede enseñarnos todo, dice Flatt. “Hay una tremenda diversidad por descubrir que ni siquiera conocemos todavía”.
