Zombie Fungus Enslaves Solo Sus Cerebros De Hormigas Favoritos

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Algunos hongos pueden manipular el comportamiento de las hormigas con químicos, creando "zombis". Pero solo conocen los químicos adecuados para ciertas especies.

Un hongo parásito conocido por manipular los cerebros de las hormigas no hace que los "zombies" se conviertan en un host antiguo.

En cambio, el microorganismo es capaz de reconocer los cerebros de diferentes especies de hormigas y libera su cóctel químico de control mental solo cuando está en su huésped preferido, según muestra una investigación reciente.

"La manipulación del comportamiento es una [característica] tan compleja que solo ocurre cuando hay una coevolución muy estrecha entre el patógeno y el huésped", dijo Charissa de Bekker, bióloga molecular de la Universidad Estatal de Pennsylvania y autora principal del nuevo estudio, publicado en agosto de este año. La revista BMC Evolutionary Biology.

"La teoría es que cada especie de hormiga tiene su propia especie de hongos con los que se infecta", dijo De Bekker a WordsSideKick.com. [Control mental: ver imágenes de hormigas zombis]

Haciendo zombies

Hongos del género Ophiocordyceps - los llamados hongos hormigas zombis - necesitan hormigas para completar su ciclo de vida. Cuando una hormiga se encuentra con esporas de hongos mientras se alimenta, el hongo infecta al insecto y se propaga rápidamente por todo el cuerpo.

Una hormiga carpintera infectada con un hongo zombie y una hormiga del género Ophiocordyceps. Una vez que el hongo mata a su desventurado robot, crece un tallo liberador de esporas de la cabeza de la hormiga para infectar a más hormigas.

Una hormiga carpintera infectada con un hongo zombie y una hormiga del género Ophiocordyceps. Una vez que el hongo mata a su desventurado robot, crece un tallo liberador de esporas de la cabeza de la hormiga para infectar a más hormigas.

Crédito: Kim Fleming

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 subir a la vegetación y sujetarse a una hoja o ramita antes de matar a su desventurado drone. Luego, crece un tallo que libera esporas de la parte posterior de la cabeza de la víctima para infectar a más hormigas en el suelo.

De Bekker y sus colegas se preguntaban por qué diferentes OphiocordycepsLas especies parecen infectar solo ciertas hormigas. "Podría ser por muchas razones", dijo. "Tal vez las hormigas tengan diferentes ciclos de vida. O tal vez nunca se encuentren con las esporas".

Para saber si Ophiocordyceps pueden 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 se nombre correctamente). Descubierto en 2009 por el científico ciudadano Kim Fleming en Carolina del Sur, el hongo hace que las hormigas zombis salgan 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 Camponotus pennsylvanicus y Formica dolosa, que no se sabe que sean huéspedes 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 dejaron solas o se inyectaron con un líquido sin hongos.

El hongo mató a los tres de los Camponotus Los investigadores hallaron que las especies, que tiran de su truco de control mental solo en estos dos anfitriones conocidos. (F. dolosa no sobrevivió mucho después de cualquier tratamiento de inyección.)

Descubriendo químicos que controlan la mente

A continuación, de Bekker y sus colegas querían ver si el hongo secreta una serie específica de químicos que le permiten manipular el comportamiento de C. castaneus y C. americanus, pero no otras hormigas.

El hongo zombie hormiga Ophiocordyceps unilateralis sense lato Se puede ver crecer en una hormiga carpintera en el laboratorio.

Crédito: Charissa de Bekker / Hughes Lab

"Tomamos las cuatro especies de hormigas que usamos para el estudio de inyección, disecamos sus cerebros y mantuvimos [a los cerebros] vivos colocándolos en un medio de cultivo de células de insectos", dijo de Bekker. "Agregamos el hongo a este medio y lo dejamos reaccionar al ambiente, y luego extrajimos el medio, que tenía todas las moléculas que el hongo produjo".

El medio de cada hormiga contenía miles de productos químicos únicos, muchos de los cuales eran desconocidos. Usando los datos de los experimentos de control, el equipo eliminó los químicos probablemente producidos por los cerebros o los hongos en respuesta al medio, dejando cientos de químicos secretados por los hongos en respuesta a los cerebros de las hormigas.

Curiosamente, 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 es incapaz de producir el cóctel adecuado para manipularlos.

Los investigadores señalan que el equipo pudo identificar dos compuestos, el ácido guanidinobutírico (GBA) y la esfingosina, que probablemente participan en la zombificación de sus dos hospedadores. Estos dos compuestos también desempeñan un papel en algunos trastornos neurológicos. También encontraron muchos otros compuestos candidatos, pero aún no pueden identificarlos.

"Probablemente va a haber toda la mezcla de químicos que tienen que estar allí en las cantidades correctas, trabajando juntos para manipular los comportamientos de las hormigas", dijo de Bekker.

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