El humilde ácaro, un pequeño invertebrado que normalmente vive en pequeñas cámaras en el envés de las hojas, desempeña un papel importante en la defensa de su planta huésped de los invasores.
por Chrissy Billau, Universidad de Michigan
Un estudio de la Universidad de Michigan descubrió que las plantas que tenían más domatios (esas cámaras formadas por pequeños pelos en el envés de las hojas) también tenían significativamente más ácaros en sus hojas que las especies que carecían de domatios.
El estudio, dirigido por la investigadora de la UM Marjorie Weber, profesora asociada de ecología y biología evolutiva, fue realizado por un grupo de estudiantes de pregrado de la UM en la Estación Biológica de la UM en Pellston, Michigan. El artículo se publicó en la revista Ecology and Evolution .
Los ácaros que ocupan los domacios se alimentan de patógenos y plagas de plantas . Son fungívoros (se alimentan de hongos) y herbívoros (se alimentan de pequeños herbívoros) —explicó Weber—. Más ácaros significan mayor protección para las plantas. Al alimentarse de pequeñas plagas, los ácaros limpian las hojas.
Históricamente, los domacios de los ácaros se han pasado por alto en la investigación, pero en lugares como los bosques de Michigan, desempeñan un papel importante en la protección de los árboles, afirmó Weber. Es una vía de doble sentido: los ácaros pueden devorar herbívoros y patógenos más pequeños en la hoja y luego proteger la planta a cambio de refugiarse en los domacios.
Weber desarrolló el estudio para formar parte de un curso que diseñó para estudiantes de la UM, titulado «Perspectivas desde los árboles: Ciencia, arte y observación en un mundo ruidoso». El curso se inauguró durante el verano de 2024 en la Estación Biológica de la UM. Como parte del programa, en julio de 2024, los estudiantes evaluaron la abundancia de ácaros en el follaje de especies de plantas leñosas .
Los ácaros son el foco de la investigación de Weber, que estudia a los animales que protegen las plantas y otras maravillas de la evolución. Estudia a los polinizadores, casos en los que los animales protegen a los árboles (las hormigas y los ácaros actúan como guardaespaldas de las plantas) y cómo los árboles se defienden de las plagas y las enfermedades. Weber también utilizó la beca para diseñar y financiar el curso en la Estación Biológica.
«Las plantas han desarrollado rasgos notables que facilitan las relaciones mutualistas, desarrollando adaptaciones para atraer y mantener parejas protectoras», afirmó Weber. «Aquí, estudiamos sistemáticamente un bosque en la Estación Biológica en busca de uno de los fenotipos de mutualismo de defensa más comunes y antiguos: los domacios de los ácaros».
La tarea de Weber para sus estudiantes universitarios se basó en trabajos anteriores que vinculaban la domacia y la abundancia de ácaros en otros bosques fuera de Michigan.
La clase calificó las 16 especies leñosas más comunes según la presencia y cantidad de domacios de ácaros y encontró que el 80% de las especies leñosas comunes en el bosque tenían domacios de ácaros, el porcentaje más alto reportado de domacios de ácaros en cualquier encuesta jamás realizada.
Mientras caminaban por el bosque, los estudiantes tomaron muestras de cinco hojas por planta, de hasta diez plantas de cada especie. Las colocaron en bolsas de plástico con una toalla de papel húmeda y las guardaron en una hielera para evitar que los ácaros y las hojas se deshidrataran y marchitaran.
Los estudiantes llevaron las hojas en bolsas al laboratorio, donde la clase utilizó microscopios para cuantificar la presencia y abundancia de domatias y ácaros bajo la guía de Weber y los estudiantes de doctorado en su laboratorio.
Para evaluar sus muestras, el equipo llevó a cabo una serie de los llamados modelos filogenéticos, que prueban si la cantidad de ácaros encontrados en una hoja está relacionada con la cantidad de domatias en esa hoja, teniendo en cuenta la variación en las hojas encontradas en las 16 especies que examinaron.
Su investigación mostró que las plantas con domatias de ácaros tenían significativamente más ácaros en sus hojas que las especies que carecían de domatias de ácaros, y que las plantas con más domatias tenían más ácaros.
El estudio también señala a los bosques templados del norte como un sistema prometedor para estudiar los mutualismos ácaros-plantas en altas densidades en el futuro.
«El resultado más emocionante para mí es que los bosques de Michigan son un foco de cooperación. Muchos de los árboles comunes de Michigan están protegidos por esta relación mutuamente beneficiosa, incluyendo especies de arces, robles y hayas de gran importancia económica y ecológica», afirmó Weber.
Otra conclusión importante: especies de árboles de Michigan distantemente emparentadas están convergiendo en esta estrategia de cooperación con ácaros beneficiosos.
El estudio es el primer trabajo en coautoría para estudiantes de pregrado matriculados en el curso «Perspectivas desde los Árboles» durante el trimestre de verano de 2024, incluyendo a Lillian Bailey, Ashley Cole, Bailee Duke, Liam Estill, Lauren Jones, Gabrielle Leon y Nia Paton. Samantha Molino y Addison Yerks también fueron estudiantes de pregrado investigadoras en la Estación Biológica el año pasado y colaboraron en el proyecto.
«Era un sueño lejano poder realizar investigaciones y publicar trabajos científicos, pero nunca imaginé que podría lograrlo con un apoyo tan maravilloso antes de obtener mi título universitario», dijo Lauren Jones, estudiante de último año del Programa de Medio Ambiente de la UM y, al mismo tiempo, estudiante de posgrado de primer año en la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la UM, a través de un programa de maestría acelerada.
Más información: Carolyn DK Graham et al., Domacia de ácaros y densidad asociada de ácaros en un bosque caducifolio oriental norteamericano en Michigan, Ecología y Evolución (2025). DOI: 10.1002/ece3.71379
