Investigadores: Dra. Sabrina Amador (STRI) y Dr. Armando Castillo (INDICASAT-AIP)
Las transiciones evolutivas suelen conllevar cambios morfológicos y de comportamiento. Los cambios morfológicos externos asociados a la evolución de nuevos rasgos son bien conocidos, pero los cambios a nivel de anatomía interna están menos estudiados. Los órganos internos de los insectos son fascinantes porque el exoesqueleto puede imponer restricciones al contenido de la cápsula cefálica.
En este proyecto queremos comprender los cambios morfológicos en las estructuras internas asociados a la transición de las hormigas Pseudomyrmex de hábitos arborícolas y omnívoros al mutualismo obligado con plantas. En el mutualismo Pseudomyrmex-Vachellia (antes Acacia), la planta proporciona alimento y sitios de anidación, por lo que la navegación fuera de la planta se reduce significativamente. Además, las obreras expanden su defensa más allá de la colonia y patrullan la planta, comunicando amenazas potenciales a las compañeras de nido con feromonas de alarma. Los cambios de comportamiento relacionados con el mutualismo tienen consecuencias para los órganos del interior de la cápsula cefálica que aún no se han explorado.
Los avances en microscopía confocal permiten abordar los cambios en la anatomía interna en un contexto evolutivo, superando los retos de disectar órganos y observarlos de forma aislada. Este proyecto cuenta con imágenes para comparar la morfología interna de la cabeza de obreras y reinas de una especie mutualista de plantas (P. spinicola) frente a una especie omnívora que anida en ramitas (P. boopis). Además del material que ya tenemos, nos interesa generar nueva información sobre los cambios en diferentes órganos sensoriales (ojos, antenas y otros) involucrados en la transición a mutualismos obligatorios, así como las modificaciones de glándulas, músculos y cerebro en más detalle.
La persona que participe en la pasantía va a:
- Aprender sobre anatomía interna, ecología y biología de hormigas.
- Aprender técnicas de microscopía confocal.
- Aprender sobre la generación de modelos 3D a partir de una secuencia de fotos.
- Explorar técnicas semiautomáticas de segmentación con redes neuronales y deep learning (puede requerir escribir o manejar código en Python).
- Participar en la escritura de artículos científicos.
El componente de campo de este proyecto es poco. La mayor parte del tiempo se pasa en el microscopio y en la computadora. Aunque la idea general ya está planteada, hay espacio para hacer muchas modificaciones y ver muchas estructuras en más detalle. Por lo tanto, esperamos que la persona en la pasantía se involucre activamente en el razonamiento y planeamiento de su proyecto de tesis, así como en la lectura de la literatura, en investigar métodos que nos ayuden a acelerar las mediciones y que se comprometa a participar activamente de la comunidad STRI y de las actividades del laboratorio.
