Biología

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Colonia de hormigas

Asesor: Diana Vizcarra

Autor: Gael Hernandez Garcia

Resumen

El interés que tuvimos por realizar el trabajo de “La colonia de hormigas” fue enseñar a los pequeños lo que es trabajar en equipo, pudieron observar cómo unos insectos tan diminutos pueden llegar a tener una sociedad ejercida por jerarquía, así como respetar a todo ser vivo y que todo ser vivo tiene: ¿un por qué? ¿Y para qué está en nuestro ecosistema?

En este trabajo se llevó a cabo en tener hormigas en cautiverio empezando por tener a la hormiga reina como inicial inquilino en nuestro hormiguero así ella sola puede ir haciendo crecer la colonia ya que sin una reina no es posible iniciar una colonia de hormigas, ella ira poniendo huevos hasta logar hacer una colonia y de ahí todo empieza con las hormigas obreras, soldado, y un macho, desde este punto ya se comienza a ver la jerarquía y cada hormiga sabe cuál es su labor en el hormiguero desde alimentar a la reina, como hasta cuidar el hormiguero.

La función de las hormigas reinas es poner huevecillos que se convertirán en obreras y soldados.

La función de las hormigas soldado, a diferencia de las hormigas, son de cuerpos voluminosos, y mandíbulas fuertes para poder cortar el alimento (hojas).

La función de las hormigas obreras es alimentar a los huevecillos y a la reina, además de su cuidado, así como transportar y almacenar alimento.

Pregunta de Investigación

¿Cómo se forma una colonia de hormigas en un hormiguero artificial?, ¿funciona?

Planteamiento del Problema

Un hormiguero o colonia de hormigas es un refugio donde habitan las hormigas. Los hormigueros generalmente están formados por un conjunto de túneles, entradas y montículos. Tenemos que lograr que las hormigas se reproduzcan, y sobre todo que sobrevivan a un hormiguero artificial, respetando su organización y estilo de vida.

 

 

 

Antecedentes

Las hormigas son insectos sociales de la familia Formícida y junto con las avispas y las abejas, pertenecen al orden de los himenópteros. Las hormigas evolucionaron de antepasados ​​similares a una avispa, en el período Cretácico medio hace entre 110 y 130 millones de años y se diversificaron después del aumento de las plantas con flores. Más de 12.500 especies, de un total estimado de 22.000, se han clasificado. Se identifican fácilmente por sus antenas acodadas y una estructura como de nodo distintiva que forma una cintura delgada.

Las hormigas forman colonias que varían en tamaño, desde unas pocas docenas de individuos, predadores que viven en pequeñas cavidades naturales, a colonias altamente organizadas que pueden ocupar grandes territorios y consisten de millones de individuos.

Las colonias más grandes consisten sobre todo de hembras estériles sin alas que forman castas de “trabajadores”, “soldados”, u otros grupos especializados. Casi todas las colonias de hormigas también tienen algunos machos fértiles llamados “zánganos”, y una o más hembras fértiles llamadas “reinas”.

Las colonias a veces se describen como superorganismos porque las hormigas parecen operar como una entidad unificada, trabajando colectivamente juntas para apoyar la colonia.

Las hormigas han colonizado casi cada tierra emergida de la Tierra. Los únicos lugares que carecen de hormigas son la Antártida y algunas islas remotas o inhóspitas. Las hormigas prosperan en la mayoría de los ecosistemas y pueden formar el 15-25% de la biomasa animal terrestre.

Su éxito en tantos entornos se ha atribuido a su organización social y su capacidad para modificar hábitats, recursos y defenderse. Su larga co-evolución con otras especies las ha llevado a relaciones miméticas, comensales, parasitarias y mutualistas.

Las sociedades de hormigas tienen división del trabajo, comunicación entre los individuos, y la capacidad para resolver problemas complejos. Estos paralelismos con las sociedades humanas han sido durante mucho tiempo una fuente de inspiración y objeto de estudio. Muchas culturas humanas hacen uso de las hormigas en la cocina, los medicamentos y los rituales.

Algunas especies son valoradas por su papel como agentes de control biológico de plagas. Sin embargo, su capacidad para explotar los recursos puede traer conflictos con los seres humanos, pues pueden dañar cultivos e invadir edificios. Algunas especies, como la importada hormiga de fuego roja, son consideradas especies invasoras, estableciéndose en áreas donde han sido introducidas de forma accidental.

Datos interesantes sobre las hormigas

 

  • Existen más de 12.000 especies de hormigas en todo el mundo.
  • Una hormiga puede levantar 20 veces su propio peso corporal. Si un estudiante de segundo grado fuera tan fuerte como una hormiga, sería capaz de levantar un coche.
  • Algunas hormigas reinas pueden vivir por muchos años y tienen millones de bebés.
  • Las hormigas no tienen oídos. Pueden “escuchar” al sentir las vibraciones en el suelo a través de sus pies.
  • Cuando las hormigas pelean, es por lo general hasta la muerte.
  • Cuando forrajean, las hormigas dejan un rastro feromona para que sepan dónde han estado.
  • Las hormigas reinas tienen alas, que derraman cuando comienzan un nuevo nido.
  • Las hormigas no tienen pulmones. El oxígeno entra a través de pequeños agujeros en todo el cuerpo y liberan el dióxido de carbono a través de los mismos orificios.
  • Cuando la reina de la colonia muere, la colonia sólo puede sobrevivir unos pocos meses. Las reinas rara vez son reemplazadas y los trabajadores no son capaces de reproducirse.
  • Aunque las hormigas son frustrantes cuando se meten en tu casa o cuando estás teniendo un día de campo, las hormigas ayudan al medio ambiente. Son insectos sociales, lo que significa que viven en grandes colonias o grupos. Dependiendo de la especie, las colonias de hormigas pueden consistir de millones de hormigas.

 

  • Existen tres tipos de hormigas en una colonia: la reina, las obreras y los machos. La reina y los machos tienen alas, mientras que los trabajadores no tienen alas. La reina es la única hormiga que puede poner huevos. El trabajo de la hormiga macho es aparearse con futuras hormigas reina y no viven mucho tiempo después. Una vez que la reina crece hasta la edad adulta, se pasa el resto de su vida poniendo huevos. Dependiendo de la especie, una colonia puede tener una sola reina o muchas.

 

  • Las colonias de hormigas también tienen hormigas soldados, que protegen a la reina, defienden la colonia, se reúnen y matan a las presas, y atacan las colonias enemigas en búsqueda de alimento y espacio de nidación. Si derrotan otra colonia de hormigas, les quitan los huevos de la colonia de hormigas derrotada. Cuando los huevos eclosionan, las nuevas hormigas se convierten en hormigas “esclavas” de la colonia. Algunos trabajos de la colonia incluyen el cuidado de los huevos y los bebés, la recolección de alimentos para la colonia y la construcción de los hormigueros o montículos.

 

 

La exitosa vida de las hormigas ha evolucionado a partir de la división del trabajo reproductivo entre individuos fértiles (reinas) y estériles (obreras) y del trabajo de manutención de diferentes castas de obreras. Este éxito representa un problema al tratar de explicar su enorme desarrollo social y sobrevivencia a los desastres naturales. La división del trabajo y sus interacciones a nivel colonial hace a las hormigas estupendos modelos para estudios anatómicos, embriológicos, genéticos, fisiológicos y moleculares. Debido a la división del trabajo, su comportamiento, instinto e inteligencia, representan, además, un problema difícil de entender. Así, por sus adaptaciones conductuales especie-específicas, las hormigas constituyen excelentes modelos neurobiológicos para estudiar tanto su sistema sensorial sofisticado y especializado en la detección de señales comunicativas de naturaleza química, como las causas y la estructura del comportamiento debido a su organización social. Uno de los principales problemas para los investigadores es establecer los mecanismos mediante los cuales los individuos colaboran en el complejo comportamiento de la colonia. Estas propiedades tienen como sustrato físico el cerebro y es en este diminuto órgano donde el comportamiento complejo es generado y controlado. No obstante, no es el comportamiento de sus individuos lo que hace a las hormigas seres dominantes en la biosfera, sino el comportamiento general de la colonia. Las capacidades individuales han evolucionado dentro de un contexto social y es bajo esas condiciones que debe ser evaluado para entender cómo la expresión génica y la función cerebral son sensibles a ese contexto. Ningún otro grupo de animales presenta tal cantidad de problemas fascinantes para los biólogos, psicólogos, sociólogos, físicos y matemáticos.

 

Las hormigas son insectos muy pequeños, inteligentes y trabajadores, capaces de crear sus propias colonias; este tema nos interesó en general por el hecho de que estos pequeños seres son capaces de sobrevivir ante casi cualquier situación, la manera en que almacenan su alimento, su organización y el gran potencial que tienen y desarrollan con tal de sobrevivir. En las colonias nuevas que tienen una sola reina, la muerte de esta puede significar el fin de la colonia; pues no nacen hormigas jóvenes y las obreras se vuelven menos activas. Si alguna vez te has preguntado, ¿cómo es que las hormigas siguen el mismo camino para llegar a su nido y llevar comida?, esto es debido a que van dejando un rastro de feromonas (señales químicas), así, otras de su colonia usando sus antenas para oler esas señales, también la encuentran y la transportan a casa. Identifican otros integrantes de su colonia por su olor, si una hormiga entra al hormiguero equivocado, aunque sean miembros de su especie, será atacada por intrusa. La mayoría de las especies son predadoras, carroñeras y herbívoras, es decir: omnívoras. Pueden levantar 20 veces su peso. Son sordas porque no tienen oídos, sin embargo, se guían sintiendo las vibraciones del suelo a través de sus patas

 

Objetivo

Identificar y conocer la función y organización de la colonia de hormigas por medio de la observación de una colonia artificial y así generar una cultura de respeto y admiración para la misma ya que, aunque son seres diminutos, son demasiado fuertes.

Justificación

La razón principal por la cual decidimos investigar y estudiar sobre la colonia de hormigas es para conocer de manera más detallada su alto nivel de organización y así comprender los roles que desempeñan la hormiga reina, las obreras y las soldados

Hipótesis

Si las hormigas son tan fuertes y tienen la capacidad para situar su nido en cualquier lugar húmedo y oscuro, así como el potencial para desarrollarse en prácticamente cualquier ambiente, entonces podremos desarrollar una colonia de hormigas de manera artificial.

 

Método (materiales y procedimiento)

  1. Se recolectan las hormigas; Algunas hormigas se recolectaron de su entorno natural.

Otras se consiguieron compradas a través de la exposición “ANIMALIA”.

2. Adquisición de un ejemplar de hormiga reina con 3 obreras en un tubo de ensayo, el cual tiene agua limpia con una barrera de algodón para crear un ambiente húmedo, dentro de este tubo hay ejemplares de hormigas CAMPONATE.

3. Kit de hormiguero artificial, consta de alimento a base de proteínas, estuche de acrílico que funge como hormiguero, con otra pantalla de acrílico para evitar el paso de la luz directa.

Se observa que las hormigas (reina y obreras) están con vida, dentro del tubo de ensayo.

Se alimentan a las hormigas, depositando en una pequeña porción de algodón, una gota de néctar de proteína, como se muestra en la figura.

6. Con ayuda de unas pinzas, se coloca el algodón con alimento, dentro del tubo donde se encuentran las hormigas, teniendo cuidado de no hacer movimientos bruscos, ya que las hormigas se sienten amenazadas.

7. Se cubre el tubo de ensayo con una hoja de papel obscuro, para evitar el paso de la luz, y las hormigas se sientan cómodas.

8. Observamos que una vez que la reina está cómoda, empieza a poner sus huevecillos.

9. Podemos observar de cerca y detalladamente como las hormigas obreras alimentan a la hormiga reina.

10. A través de la observación constante, descubrimos como las hormigas obreras alimentan a las larvas, y lo realizan inyectando pequeñas cantidades de proteína en los huevecillos. Ya que es parte de sus funciones.

11. Una vez transcurrido cierto tiempo considerable, se procede a la migración de las hormigas al hormiguero artificial (estuche de acrílico). Y para ello, se coloca un popote, simulando ser un puente conector entre el tubo de ensayo y el estuche de acrílico.

12. Como función de las hormigas obreras, tienen que explorar el nuevo hormiguero.

 

Método de Observación: a través del cual se realiza la observación de forma reiterada y por diferentes observadores y así garantizar los resultados. Tendremos a las hormigas en cautiverio, en un lugar cerrado, tratando de adaptarlo a sus necesidades y conforme a su hábitat, un lugar seco y húmedo, para poder saber su comportamiento.

 

Método Experimental: Reproducir el experimento en condiciones variadas para llegar a un resultado óptimo

 

Debido a que están en un ambiente artificial, se tienen que alimentar a las hormigas con el néctar adquirido, el cual tiene proteína.

Se tiene que crear un ambiente cómodo para las hormigas, cubriendo el tubo de ensayo con una hoja para que esté suficiente oscuro el entorno y mantener la humedad con una base de agua dentro del tubo y colocando una barrera de algodón.

 

Galería Método

Resultados

Los primeros días, las hormigas estaban habitando en un tubo de ensayo, mismo que tenía agua y un bloque de algodón para que este permitiera solo la humedad en el hábitat.

Posterior, se realizó la migración a un hormiguero más grande, logrando observar el siguiente comportamiento:

 

Se observa que las hormigas cuando llegan al hormiguero se quedaron inmóviles durante unos días. Posteriormente las obreras fueron en busca de alimento, luego más tarde algunas exploraron el terreno, pero siempre regresando a donde está la reina.

Se observó que las obreras son las que salen y llevan alimento a la reina.

 

Se observó que las hormigas migraron al hormiguero más grande, del lado obscuro

Cada integrante de equipo adquirió su propio hormiguero con sus respectivas hormigas y cada uno tuvo diferente resultado:

 

  • Las hormigas que adquirió Yatzil, al momento de querer migrarlas, a un hormiguero más grande, lo hicieron, pero murieron al ser muy pocas obreras y sentirse amenazadas por el entorno.

 

  • Las hormigas que adquirió Gael, siguen con vida, pero no han decidido mudarse al hormiguero artificial, una hormiga obrera murió y solo quedan 2 obreras y la reina.

Nos percatamos que al disminuir el número de las obreras, las hormigas han estado inmóviles y su actividad ha disminuido considerablemente, quedándose solo en el fondo del tubo de ensayo.

  • Las hormigas que adquirió Valentina, han sobrevivido y además lograron salir del tubo de ensayo y mudarse al hormiguero de acrílico a pesar de que una obrera murió.

Las obreras han llevado a cabo su trabajo alimentando a la reina y huevecillos.

Hasta el momento no han manifestado mayor actividad, ya que solo se ubicaron en la parte obscura del hormiguero de acrílico.

 

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Para que la colonia de hormigas pueda reproducirse, además de estar en un hábitat cómodo, las condiciones climáticas son influyentes, ya que, en climas fríos, las larvas tardan más tiempo en eclosionar.

 

No ha podido crecer la colonia debido a que se sienten amenazadas por nuestra intervención al alimentarlas y observarlas, incluso, algunos estudios han revelado que, en clima frío, las larvas tardan más tiempo en desarrollarse y eclosionar.

 

Según nuestra investigación bibliográfica, nos indica que; para que las hormigas puedan migrarse a un hormiguero mucho más grande y puedan abandonar el tubo de ensayo, éstas deben ser mayor en número, para que tengan la seguridad de mudarse y no se sientan amenazadas. Además, que se necesitan suficientes obreras, unas para que realicen la exploración y descubrimiento del nuevo hormiguero, otras para estar al cuidado de las larvas, otras para estar al cuidado de la hormiga, otras para proveer alimento y por ultimo las que realicen la migración.

 

  • La reina no sale del tubo que se dejó, se desplaza poco.
  • Solo una tercera parte de las hormigas se mudó al hormiguero de acrílico, pero no reflejan mayor actividad.
  • Otra tercera parte de las hormigas murió, desde la reina, hasta las obreras.
  • En todas las colonias de hormigas adquiridas, al menos una hormiga obrera murió.
  • No se observa actividad con intención de formar su nido.
  • Las pocas obreras que están con la reina no son suficientes para formar el nido, ya que solo se dedican a la alimentación de la reina y huevecillos.
  • Los huevos no han eclosionarlo

Bibliografía

Collins, G. (1965) El mundo de las hormigas, como viven, trabajan y se comunican las unas con las otras en la colonia. Estados Unidos de América. Novarro Editores impresores.

Flint, W.(1965) Insectos destructivos e insectos utiles sus cumbres y su control. Estados Unidos de América (traduccion de la 4a edición en Inglés). Compañía Editorial Continental SA

Gardines, S. (1983) Biología de los invertebrados. Barcelona. Ediciones Omega.

 

Hormigas el poder secreto de la naturaleza, documental: https://youtu.be/3u12qjQplmg

 

 

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography