Nuevos hallazgos sobre el hongo que convierte a las hormigas en zombies

Foto: David Hughes

Estudios recientes revelan nuevas conductas sobre el comportamiento de este terrible parásito.

No se trata de un especial de navidad de The Walking Dead, las hormigas zombies son reales y sabemos de su existencia desde hace algunos años. Se trata de una especie particular conocida como Camponotus castaneus u hormigas carpinteras de la selva tropical brasileña, las cuales se infectan con un hongo particular y pierden el control de sus acciones, llevándolas a la muerte. Ante este curioso caso, los científicos siguen estudiando para comprender cómo el O. unilateralis, nombre que recibe el parásito, es capaz de tomar el control sobre estos insectos.

Una vez que el hongo infecta a las hormigas, su vida se vuelve un calvario de diez días que las conduce a la muerte. Primero, la hormiga huésped abandona su hormiguero y se dirige a un lugar del bosque donde el hongo pueda crecer apropiadamente; entonces la hormiga empieza a comer follaje sin parar hasta que el hongo crece y crece hasta que atraviesa la cabeza del insecto y libera sus esporas para esparcirse y comenzar todo nuevo.

Ahora, una nueva investigación publicada en Procedings of the National Academy of Sciences, reveló algo que es todavía peor para las hormigas carpinteras: O. unilateralis controla las acciones de su huésped rodeando las fibras musculares a través del cuerpo de la hormiga, pero el cerebro de la hormiga no es invadido.

Una hormiga infectada por O. unilateralis. (Foto: David Hughes)

David Hughes de la Universidad de Pensilvania, el responsable de descubrir a la hormiga zombie por primera vez, creó un equipo internacional de entomólogos, genetistas, informáticos y microbiólogos con la finalidad de observar cómo interactuaba el hongo con las hormigas en la fase más crítica de la invasión, que ocurre cuando la hormiga se pega a la hoja para comer y comer hasta morir.

Según Maridel Fredercksen, autor del estudio y candidato doctoral en el Instituto Zoológico de la Universidad de Basilea Suiza, señala:

“Se conoce que el hongo segrega metabolitos específicos de los tejidos y causa cambios en la expresión génica del huésped, atrofiando los músculos mandibulares de su hormiga (…) El comportamiento del huésped es un fenotipo extendido de los genes del parásito microbiano que se expresa a través de su huésped. Pero se desconoce cómo el hongo coordina estos efectos para manipular el comportamiento del huésped”.

Esto significa que los científicos saben cómo se expande el O. unilateralis para convertir a la hormiga en una extensión de sí mismo, pero no cómo se hace del control de la misma.

El hallazgo fue posible gracias a que los investigadores infectaron un hormigas carpinteras con O. unilateralis y otras con Beauveria Bassiana, un patógeno fúngico menos amenazante y no “zombificante”, para comparar el comportamiento de ambos hongos.

Gracias a un microscopios electrónicos, los científicos crearon visualizaciones 3D para determinar la ubicación, abundancia y actividad de los hongos dentro de los cuerpos de las hormigas. Posteriormente, captaron pedazos de tejido a una resolución de 50 nanómetros con una máquina que podía rebanar y fotografiar a una velocidad de 2,000 veces cada 24 horas. Los datos arrojados por el estudio fueron analizados con ayuda de la inteligencia artificial, la cual se programó con un algoritmo de aprendizaje automático para diferenciar entre células fúngicas y células hormonales. Fue así como se logró determinar qué tanto del insecto había sido invadido por el hongo.

Los resultados fueron contundentes y terroríficos. Las células de O. Unilaterlis se multiplicaron en todo el cuerpo de la hormiga desde la cabeza hasta el tórax y las patas. Lo más sorprendente es que las células del hongo estaban tan interconectadas que fueron capaces de crear una red biológica colectiva que controlaba el comportamiento de su huésped.

Reconstrucción 3D de un músculo aductor de la mandíbula rodeado por una red de células fúngicas. (Imagen: Hughes Laboratory)

Generalmente, el comportamiento de los animales es controlado por las señales que el cerebro envía a los músculo, pero según Hughes los resultados sugieren que “el parásito controla el comportamiento del huésped periféricamente”, como si se tratara de un maestro titiritero.

Los científicos sospechan que el hongo necesita que la hormiga sobreviva el tiempos necesario hasta llegar al momento de morder las hojas, pero también es posible que el hongo necesite aprovechar parte de la potencia cerebral de las hormigas para conducirla a través del bosque.

A pesar del excelente trabajo interdisciplinario que los estudiosos están llevando a cabo, todavía falta conjuntar más esfuerzos para lograr determinar, ¿cómo consiguen los hongos “conducir” a las hormigas durante diez días hasta su muerte?

fuente Procedings of the National Academy of Sciences

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