¿Cuánto peso puede soportar una hormiga y por qué?

Los estudios muestran medidas del peso que transportan las hormigas de manera habitual pero raro es aquel que prueba sus límites. Además, decir «una hormiga» es generalizar demasiado: depende de la especie, del tipo de hormiga dentro de la colonia y de si el peso lo levanta (como las cortadoras de hojas) o lo arrastra por el suelo con las mandíbulas.

En cuanto al levantamiento, el límite de carga de las obreras de la especie Atta cephalotes está en 8,78 veces su masa corporal independientemente del tamaño pero, a pesar de ello, las más grandes suelen cargar con menos peso en proporción a su masa corporal (fuerza relativa). En cambio si la hormiga simplemente sostiene o arrastra la carga, esta puede llevar un peso mucho mayor. Este cambio lo realiza Myrmica rubra cuando la carga comienza a ser de 2 a 4,5 veces superior a ella misma.

Imagen 1. Oecophylla smaragdina © Thomas Endlein

La hormiga tejedora asiática Oecophylla smaragdina es capaz de sostener al menos 100 veces su peso según demuestra la fotografía premiada de un zoólogo de la universidad de Cambridge (Imagen 1). En un estudio con Oecophylla longinoda, una hormiga de 6 mg pudo sostener el peso de un pájaro de 7 g, lo que supone 1166,67 veces su peso (Imagen 2). Y el cuello de Formica exsectoides, la estructura que soporta toda la carga, es capaz de aguantar 5000 veces el peso de la hormiga.

Imagen 2. Oecophylla longinoda © Wojtusiak 1995

El transporte es una cuestión de balance de energía. La masa de las hormigas obreras de la especie Atta vollenweideri puede variar entre 5,8 y 23.1 mg. Cuanto mayor es la masa de la hormiga, mayor será su velocidad y tasa de transporte de hojas (mg*mm/s). Si todas las hojas pesan igual, transportará con mayor velocidad los fragmentos cortos —que escogerá preferentemente— frente a los alargados. Para el mismo tamaño de hoja las hormigas no discriminan tanto entre diferentes masas porque priorizan la maniobrabilidad y velocidad de transporte para lograr recolectar su alimento con éxito. Sin embargo la ecuación no será siempre tan sencilla, porque el mismo hecho de tener que cortar la hoja les lleva su tiempo y esta es la razón por la que a veces escogen fragmentos más alargados. Cortar un trozo de hierba es más rápido y menos costoso energéticamente que dar forma a una hoja, suerte que existe el transporte colectivo. En grupo, la especie Paratrechina longicornis es capaz de levantar un peso equivalente a 1900 veces la masa de un individuo.

Pero ¿por qué son tan «fuertes»?, o mejor, ¿realmente son tan fuertes? La fuerza depende del área de la sección transversal del músculo. El menor tamaño de una hormiga le confiere una mayor proporción de músculo respecto a la masa. Así pues, una hormiga grande podrá levantar un peso mayor, pero tendrá una fuerza relativa menor respecto a su masa. Según calculó Cromer (2007), si una hormiga que con su tamaño pudiese levantar tres veces su peso, fuese del tamaño de un humano, solo conseguiría levantar una cuarenta y ochoava parte de su masa. Pasaría de una fuerza relativa de 3 a una de 0,02 veces su peso, cuando un humano levantaría alrededor de 0,5. Esta hormiga gigante no sería viable puesto que no podría ni caminar.


Referencias

CROMER, A.H., (2007). Física para las ciencias de la vida. Editorial Reverté S.A. ISBN. 978-84-291-1808-7

NGUYEN, V., LILLY, B. AND CASTRO, C. (2014). The exoskeletal structure and tensile loading behavior of an ant neck joint. Journal of Biomechanics 47. 497–504

McCREERY, H.F., BILEK, J., NAGPAL, R., BREED, M.D. (2019). Effects of load mass and size on cooperative transport in ants over multiple transport challenges. Journal of Experimental Biology. Volume 222, Issue 17. Article number jeb206821

RÖSCHARD, J., ROCES, F. (2002). The effect of load length, width and mass on transport rate in the grass-cutting ant Atta vollenweideri. Oecologia 131:319–324DOI 10.1007/s00442-002-0882-z

SEGRE, P.S. AND TAYLOR, E.D. (2019). Large ants do not carry their fair share: maximal load-carrying performance of leaf-cutter ants (Atta cephalotes). Journal of Experimental Biology 222, jeb199240. doi:10.1242/jeb.19924

Imagen 1. Pixabay License: Alexas Fotos.

Imagen 2. Fotografía tomada por el zoólogo Thomas Endlein de la Universidad de Cambridge.

Imagen 3. Fotografía modificada de Nguyen et al 2014, quien a su vez la ha tomado de Wojtusiak 1995 (ver artículo).

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