Modelado del control de hormigas rojas invasoras mediante modificación genética

El modelo evaluó un “gene drive” diseñado para reducir poblaciones de la hormiga de fuego Solenopsis invicta, considerando sus dos formas sociales: monoginia (una reina por colonia) y poliginia (múltiples reinas). El impulso genético aumentó de frecuencia en todos los casos y redujo tanto la biomasa como el número de colonias. Las colonias poliginia, con generaciones más rápidas, se eliminaron primero; las monoginia persistieron por más tiempo debido a su ciclo vital más lento y a un fenómeno espacial llamado “chasing”, donde grupos sin la modificación genética logran escapar temporalmente a zonas vacías del paisaje.

La eficacia del impulso dependió en gran medida de su eficiencia técnica: tasas altas de conversión genética y buena aptitud en hembras permitieron reducciones extremas. Aun así, incluso los sistemas más eficientes requirieron décadas para lograr caídas superiores al 90% de la biomasa. La dispersión y el crecimiento a baja densidad también influyeron: una mayor capacidad de dispersión redujo ligeramente el problema del “chasing”, mientras que un menor crecimiento en zonas poco pobladas facilitó la supresión. Diferentes configuraciones sociales dentro del tipo poliginia, como la tasa de reemplazo de reinas, modificaron los tiempos de avance del impulso y la probabilidad de eliminación completa.

Se exploraron variantes del diseño del impulso capaces de generar una carga genética mayor, incluyendo versiones con resistencia dominante estéril y diseños de doble objetivo. Estos incrementaron la presión sobre la población incluso con niveles moderados de eficiencia molecular. También se modelaron estrategias que alteran la forma social de S. invicta, convirtiendo colonias monoginia en poliginia o manipulando alelos del sistema social SB/Sb. Algunas de estas variantes aceleraron la propagación del impulso y mejoraron la reducción total, aunque otras permitieron recuperaciones tardías de la población.

La interacción con otras especies de hormigas tuvo efectos decisivos. La presencia de hormigas nativas competidoras facilitó la supresión de S. invicta, incluso permitiendo su eliminación completa en escenarios de competencia fuerte. Finalmente, se analizaron invasiones activas: al liberar el impulso en el frente invasor, las colonias nativas recuperaron terreno tras varias décadas. Para futuras aplicaciones, se identificaron genes candidatos ligados a la fertilidad femenina —entre ellos doublesex, intersex, virilizer, Octopamine β2 receptor y NADPH oxidase— priorizando regiones altamente conservadas para diseñar secuencias guía que maximicen la inutilidad de las mutaciones de resistencia.