El nitrógeno y los seres vivos

El nitrógeno es el elemento más abundante de la atmósfera, sin embargo muy pocos seres vivos tiene la capacidad de aprovecharlo en su forma gaseosa (N2). Debido a esto, la existencia de bacterias capaces de fijar nitrógeno atmosférico en compuestos aprovechables por los demás seres vivos es de vital importancia para el mantenimiento de la mayor parte de los ecosistemas.

Como consecuencia de esta necesidad, muchas especies, dentro de ellas los insectos, han desarrollado una simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno. El fin de estas asociaciones es el de poder suplir sus necesidades de este elemento. El nitrógeno obtenido es entonces utilizado principalmente para la producción de aminoácidos los cuales son los bloques de construcción para la síntesis proteínas necesarias el organismo.

El nitrógeno y la zompopas

El éxito ecológico de las hormigas cortadoras de hojas es derivada, en gran parte, de la capacidad combinada de las hormigas para romper las barreras anti-hongos de las plantas y de la capacidad del jardín fúngico para neutralizar toxinas anti-insectos de la planta. Sin embargo, la dependencia de material vegetal en las zompopas significa que las colonias cuentan con un suministro de  nitrógeno (N) limitado debido al bajo porcentaje de éste elemento en el tejido foliar, el cual no es suficiente para suplir las necesidades de las zompopas. A pesar de esto, se ha descrito que esta limitante ha sido superada por las hormigas mediante el establecimiento de relaciones simbióticas con bacterias fijadoras de nitrógeno.

La interacción entre bacterias fijadoras de nitrógeno y zompopas difiere  de aquellas como las de las termitas o la mosca de la fruta debido a que no ocurren en el tracto digestivo del insecto. En el caso de las zompopas la fijación tiene lugar en los jardines fúngicos, en el interior de las colonias. Este sistema ha demostrado su éxito a tal punto que se ha estimado que una colonia madura de zompopas  pueden contribuir anualmente con aproximadamente 1,8 kg de N fijado en los ecosistemas neotropicales.

Los hábitos de alimentación y manejo de desechos de las zompopas tienen un impacto significativo sobre la estructura de las comunidades de plantas neotropicales. Debido a que en el proceso de recolección de grande cantidades de biomasa (hojas), estas hormigas juegan un papel crítico en el ciclo de nutrientes en los ecosistemas en el que habitan. Esta aseveración se fundamente en que los montículos de material de desechos generados por las hormigas podrían servir como fuente de nutrientes para las plantas que están alrededor. Estas plantas por consiguiente absorben los recursos necesarios a través de las raíces. Si se toma en cuenta la amplia distribución de las hormigas en general, y  de las zompopas, en particular, en ecosistemas del Neotrópico, esto significa una inmensa fuente de nutrientes, incluyendo N que está disponible en el ecosistema.