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Las mirmecofitas son plantas que viven en una relación simbiótica con las hormigas. La especie de acacia Acacia hindsii, que es nativa de los bosques secos tropicales de América Central, es una mirmecófita. Sus habitantes son hormigas del género Pseudomyrmex. Las hormigas dependen completamente de sus plantas hospederas para obtener néctar y los cuerpos alimenticios ricos en proteínas y lípidos que necesitan. La acacia también proporciona refugio, la llamada domatia, en los huecos de sus espinas hinchadas. A cambio de alojamiento y comida, las hormigas mutualistas Pseudomyrmex ferrugineus se convierten en guardaespaldas, protegiendo a su huésped contra herbívoros y plantas competidoras. Sin embargo, algunas hormigas también se benefician de los servicios de la planta sin dar nada a cambio, como la especie de hormiga parásita Pseudomyrmex gracilis.
Los científicos del Instituto Max Planck de Ecología Química ahora han analizado más a fondo la interacción insecto-planta, preguntando si los pequeños guardaespaldas también brindan protección contra patógenos microbianos. Compararon las hojas de plantas de acacia que estaban habitadas por hormigas mutualistas o parasitarias con hojas de las que se habían eliminado las hormigas. Curiosamente, las hojas de acacia colonizadas por hormigas parásitas mostraron más daño en las hojas de herbívoros y patógenos microbianos que las hojas que tenían hormigas mutualistas. La presencia del socio simbiótico adecuado parecía tener un efecto positivo en la salud de la planta.
El análisis de las superficies de las hojas reveló que el número de patógenos de las plantas, así como de tejidos necróticos de las plantas, aumentó considerablemente cuando las hormigas mutualistas Pseudomyrmex ferrugineus estaban ausentes. Estas plantas también mostraron fuertes respuestas inmunitarias en forma de una mayor concentración de ácido salicílico, una hormona vegetal que regula la defensa contra los patógenos. El análisis detallado de la composición bacteriana en las superficies de las hojas sugirió que la presencia de hormigas mutualistas cambió las poblaciones bacterianas y redujo los patógenos dañinos. Aunque mucho menos pronunciado, este efecto también podría observarse en hormigas parásitas.
Todavía no está claro cómo se transfiere la protección antimicrobiana de las hormigas a las plantas. La investigadora chilena Marcia González-Teuber, primera autora de la publicación, sospechó que los microorganismos asociados con las hormigas podrían desempeñar un papel. Debido a que las hojas de acacia son tocadas principalmente por las patas de las hormigas, extrajo las patas de hormigas mutualistas y parasitarias y probó el efecto de los extractos en el crecimiento de patógenos bacterianos en el laboratorio. El patógeno vegetal Pseudomonas syringae fue sensible a la aplicación de extractos de patas de ambas especies de hormigas y su crecimiento fue inhibido. En el siguiente paso, el científico aisló e identificó bacterias de las patas de las hormigas. En pruebas de laboratorio, cepas bacterianas de los géneros Bacillus, Lactococcus, Pantoea y Burkholderia inhibieron eficazmente el crecimiento de bacterias Pseudomonas aisladas de hojas de acacia infectadas. Curiosamente, se sabe que algunos de los géneros bacterianos asociados con las hormigas producen sustancias antibióticas.
Los investigadores de Jena han añadido así otro nivel de interacción a la simbiosis entre las hormigas y sus plantas hospedadoras. «Estas relaciones mutualistas son mucho más complejas de lo que se pensaba. En el futuro, tendremos que incluir bacterias y otros microorganismos en nuestras consideraciones», dice Wilhelm Boland, jefe del Departamento de Química Bioorgánica del Instituto Max Planck. Los estudios sobre las relaciones simbióticas entre las hormigas y las plantas mirmecofíticas no deben pasar por alto el papel de las parejas bacterianas que ayudan a las hormigas a proteger «sus» plantas.