Un hongo parásito conocido por manipular los cerebros de las hormigas no convierte a ningún anfitrión antiguo en «zombis» como esclavos.
En cambio, el microorganismo es de alguna manera capaz de reconocer los cerebros de diferentes especies de hormigas y libera su cóctel químico que controla la mente solo cuando está en su huésped preferido, según muestra una nueva investigación.
«Behavioral La manipulación es tan compleja que solo ocurre cuando hay «una coevolución muy cercana entre el patógeno y el huésped», dijo Charissa de Bekker, bióloga molecular de la Universidad Estatal de Pensilvania y autora principal del nuevo estudio, publicado en agosto en la revista BMC Evolutionary. Biología.
«La teoría es que cada especie de hormiga tiene su propia especie de hongos que la infecta», dijo De Bekker a WordsSideKick.com.
Haciendo zombis
Los hongos del género Ophiocordyceps, los llamados hongos hormiga zombi, necesitan hormigas para completar su ciclo de vida. Cuando una hormiga encuentra esporas de hongos mientras busca alimento, el hongo infecta al insecto y se propaga rápidamente por todo su cuerpo.
Las células fúngicas en la cabeza de la hormiga liberan sustancias químicas que secuestran el sistema nervioso central del insecto. El hongo obliga a la hormiga a trepar por la vegetación y agarrarse a una hoja o ramita antes de matar a su desafortunado zángano. Tallo liberador de esporas de la parte posterior de la cabeza de la víctima para infectar más hormigas en el suelo.
De Bekker y sus colegas se preguntaron por qué diferentes especies de Ophiocordycepss parecen infectar solo a determinadas hormigas. «Podría ser por muchas razones», dijo. «Quizás las hormigas tienen diferentes ciclos de vida. O quizás nunca encuentran las esporas».
Para averiguar si Ophiocordyceps puede zombificar muchas especies de hormigas, los investigadores se enfocaron en una especie de hongos conocida como Ophiocordyceps unilateralis sensu lato ( una designación temporal hasta que tenga el nombre correcto). Descubierto en 2009 por el científico ciudadano Kim Fleming en Carolina del Sur, el hongo hace hormigas zombis a partir de dos especies de hormigas carpinteras, Camponotus castaneus y Camponotus americanus.
El equipo inyectó material fúngico (en un medio líquido) en las dos especies de hormigas, así como en Camponotus pennsylvanicus y Formica dolosa, que no se sabe que sean hospedantes del hongo a pesar de vivir en las mismas áreas que las otras hormigas. También realizaron experimentos de control, en los que las hormigas se dejaban solas o se les inyectaba un líquido libre de hongos.
El hongo mató a las tres especies de Camponotus, aplicando su truco de control mental solo en estas dos conocidas anfitriones, encontraron los investigadores. (F. dolosa no sobrevivió mucho después de cualquier tratamiento de inyección).
Descubriendo sustancias químicas que controlan la mente
A continuación, de Bekker y sus colegas querían ver si el hongo secreta una serie específica de sustancias químicas que le permite manipular el comportamiento de C. castaneus y C. americanus, pero no de otras hormigas.
«Tomamos las cuatro especies de hormigas que usamos para el estudio de inyección, diseccionamos sus cerebros y las mantuvimos vivas colocándolas en un medio de cultivo de células de insectos», dijo de Bekker. «Agregamos el hongo a este medio y lo dejamos reaccionar con el medio ambiente, y luego extrajimos el medio, que tenía todas las moléculas que produjo el hongo «.
El medio de cada hormiga contenía miles de uni que químicos, muchos de los cuales eran desconocidos. Utilizando datos de experimentos de control, el equipo eliminó las sustancias químicas probablemente producidas por los cerebros o el hongo en respuesta al medio, dejando cientos de sustancias químicas secretadas por el hongo en respuesta a los cerebros de las hormigas.
Curiosamente, el el hongo produjo un cóctel químico diferente para cada especie de hormiga, lo que sugiere que «conoce» los cerebros de sus huéspedes objetivo y reacciona en consecuencia, dijo de Bekker. El hongo no coevolucionó con C. pennsylvanicus o F. dolosa, por lo que no pudo producir el cóctel adecuado para manipularlos.
El equipo pudo identificar dos compuestos, el ácido guanidinobutírico (GBA) y esfingosina, que probablemente estén implicados en la zombificación de sus dos huéspedes; estos dos compuestos también parecen desempeñar un papel en algunos trastornos neurológicos, señalan los investigadores. También encontraron muchos otros compuestos candidatos, pero aún no pueden identificarlos.
«Probablemente va a haber toda la mezcla de químicos que tiene que estar allí en las cantidades correctas, trabajando juntos para manipular los» comportamientos «de las hormigas, dijo de Bekker.
Siga a Joseph Castro en Twitter. Síganos en @livescience, Facebook & Google+. Artículo original sobre Live Science.
