Reconocimiento de compañeros de nido y defensa de colonias por soldados de Neotermes chilensis (isoptera: kalotermitidae)

Abstract

En insectos sociales, el reconocimiento de compañeros de nido soporta la estructura social de las colonias. Las termitas son insectos sociales en las que pueden distinguirse tres castas principales: reproductores primarios encargados de la reproducción, obreras o pseudo-obreras encargadas de la mantención del nido, y soldados encargados de la defensa de la colonia. De acuerdo con su conducta de nidificación, se reconocen tres tipos de termitas: a) de una pieza, que anidan y forrajean en un mismo sustrato de madera, b) termitas de piezas separadas, que anidan y forrajean en sustratos diferentes, teniendo que salir del nido para obtener los recursos alimenticios, y c) termitas de piezas intermedias, que anidan y forrajean en un mismo sustrato, pero que tienen la capacidad de cambiar de sustrato si el alimento en él se hace escaso. La presencia de soldados en colonias de piezas separadas y de piezas intermedias se explica dado el flujo de individuos entre la colonia y el exterior de esta, considerando que el rol de los soldados es defender a las termitas que salen a forrajear y evitar que intrusos entren al nido. La presencia de soldados parece menos comprensible en el caso de las nidificadoras de una pieza, tomando en cuenta que no toman contacto con el exterior del nido, solo cuando fundan uno nuevo. Una hipótesis que explicaría la presencia de soldados en termitas de una pieza, es que éstos cumplirían un rol defensivo ante dos situaciones que podrían ocurrir en un contexto natural: a) la búsqueda de un lugar donde anidar, por parte de una pareja recién formada que requiere fundar una nueva colonia, lugar que puede estar ocupado por una colonia residente y b) el establecimiento de una colonia en un sustrato donde ya existe otra, situación en que los obreros o pseudo obreros de ambas colonias vecinas pueden convertirse en invasores cuando excavan las galerías de sus colonias en expansión. Si esta hipótesis es correcta, entonces los soldados deberían tener la capacidad de discriminar entre compañeros y no compañeros de nido de diferentes castas y, como en otros insectos sociales, este reconocimiento podría estar mediado por hidrocarburos cuticulares. En este seminario de título, se reanalizaron los datos de bioensayos conductuales obtenidos por Melendez (2014) de modo de evaluar el fenómeno de reconocimiento de compañeros de nido. Además se analizaron los extractos de compuestos químicos cuticulares de los individuos utilizados en los bioensayos conductuales antes mencionados, y así hacer una comparación entre composición química y conducta. Para evaluar el rol de los hidrocarburos cuticulares se realizaron nuevos bioensayos entre un soldado y un reproductor muerto bajo diferentes tratamientos. Los resultados evidenciaron el fenómeno de reconocimiento de compañeros de nido, dado que el soldado mostró mayor agresión hacia no compañeros de nido que hacia compañeros de nido; encontrándose que los hidrocarburos cuticulares fueron los que, al menos en parte, mediaron este reconocimiento.

In social insects, nestmate recognition supports the social structure of colonies. Termites are social insects that can be classified in three main castes: primary reproductors in charge of reproduction, workers or pseudo-workers in charge of nest maintenance, and soldiers in charge of colony defense. According to their nesting behavior, three kinds of termites are recognized: a) one-piece nesters that nest and forage in a single piece of wood, b) separate-piece nesters that nest and forage in different substrates, leaving the nest to obtain their food supply, and c) intermediate-piece termites that nest and forage in the same substrate, but have the capacity to change substrate if food becomes scarce. The presence of soldiers in separate and intermediate colonies is explained by the flow of individuals between the colony and the outside, considering that the role of soldiers is to defend foragers and avoid intruders entering the nest. The presence of soldiers appears less understandable in one-piece nesters which do not have contact with the outside. The presence of soldiers in a defensive context within the colony in one-piece termites maybe hypothesized when: i) the recently paired couples search for a nesting site during swarming, and ii) when in the same substrate neighboring conespecific colonies coexist whose workers or pseudo-workers can become invaders when they dig galleries and expand the colony. If these hypotheses are correct, then soldiers should have the capacity to discriminate between nestmates and non-nestmates of different casts and, as in other social insects, this recognition could be mediated by cuticular hydrocarbons. In this thesis, behavioral bioassay data extracted from Melendez (2014) were reanalyzed to evaluate nestmate recognition. Cuticular chemical compounds were analyzed for the bioassayed individuals used in behavioral bioassays aforementioned and then, a correlation between chemical and behavioral data was assessed. To establish the role of cuticular hydrocarbons, new bioessays were performed between a soldier and a dead reproductor under different treatments. Results showed the phenomenon of nestmate recognition, given that soldiers showed greater aggression towards non-nestmates that nestmates; moreover, cuticular hydrocarbons were found to mediate this recognition.