Animal-Z (II): antZ
In English below
Hoy seguimos con otro ejemplo de
parásitos que zombifican a sus huéspedes. ¿Habéis sentido hablar sobre las
hormigas zombies? Resulta que en las selvas tropicales de países como Brasil,
China, Tailandia, entre otros, existe un género de hongos que parasitan
hormigas (u otros artrópodos) que obligan a sus huéspedes a subir a una planta
y anclarse en el anverso de una hoja para morir allí y que el parásito pueda
reproducirse.
¿Cuál es este hongo y cómo consigue su propósito?
Realmente se sabe muy poco del
mecanismo del control del comportamiento, pero poco a poco se han ido
investigando varios aspectos de esta relación parasitaria. El hongo encargado
de la zombificación es del género Cordyceps,
un tipo de ascomiceto del cual existen hasta 400 especies distintas y que es
especie-específico, es decir que cada especie infecta principalmente a una
única especie de huésped. También pueden infectar otras especies muy
relacionadas pero con un resultado menos efectivo de la manipulación del huésped
o de su propia reproducción.
Las esporas del hongo entran al cuerpo
del insecto a través de la cutícula mediante una actividad enzimática y empieza
entonces a consumir tejidos blandos no-vitales para la hormiga. A medida que el
hongo avanza en su ciclo reproductivo se va extendiendo a través de su cuerpo y
produce unos compuestos que de alguna manera aún desconocida, afectan al
comportamiento de la hormiga. El comportamiento que el hongo provoca en la
hormiga es muy preciso. Primero la hace convulsionar para que se caiga del
árbol dónde se encontraba para que no pueda retornar con su colonia. A
continuación la obliga a desplazarse por alguna planta hasta una altura de 25
cm y lo curioso es que le induce a engancharse a la vena de una hoja que se
encuentre concretamente en la parte norte de la planta, en ambientes con una
humedad de aproximadamente el 95% y temperaturas de entre 20-30ºC. Se ha comprobado,
además, que la mordedura se produce siempre al atardecer, posiblemente porque sea
favorable para el ciclo de reproducción del hongo.
 |
| Hormiga infectada // Infected ant |
La hormigas normalmente no se
enganchan a las hojas; el hongo lo que provoca además de la mordedura es una
atrofia de los músculos mandibulares de manera que los quelíceros quedan
bloqueados. A partir de aquí el hongo va creciendo de manera que partes del hongo salen de la
hormiga para asegurar el anclaje a la hoja, a la vez que secretan substancias
antimicrobianas para evitar la competición. En cuanto el hongo está listo para
reproducirse los cuerpos fructíferos crecen de la cabeza de la hormiga y en
cuanto se rompen liberan las esporas para infectar nuevos individuos y empezar
así con el ciclo de nuevo.
¿Por qué es importante este hongo?
Estas especies de Cordyceps pueden llegar a matar colonias enteras. Ocasionalmente,
las hormigas infectadas pueden llegar a caminar más allá del territorio de su
colonia e infectar colonias vecinas. A veces las hormigas infectadas pueden ser
detectadas por sus compañeras y éstas entonces la llevan fuera de la colonia
para no infectar a las demás. Aunque la infección de estos hongos se propaga
muy rápida y fácilmente, y podría parecer peligrosa para sus especies huésped, investigaciones
han descubierto que Cordyceps no
siempre acaba teniendo la efectividad que se esperaría. ¿A qué se debe esto?
Resulta que el hongo parásito puede ser a la vez parasitado por otro tipo de hongo,
un hiperparásito (o sea, un parásito de un parásito), que a su vez también es
especie-específico, es decir, que cada especie solo parasita un única especie
de hongo zombificador… ¡y recordemos que de este último se sabían unas 400
especies! Este parásito secundario, crece encima de los restos del cuerpo de la
hormiga y de las extensiones de hongo que ya han salido de él e impide que Cordyceps libere casi la totalidad de
sus esporas. A parte de este parásito, se ha visto que otros organismos como
dípteros y otras especies que no se conocían también pueden parasitar a Cordyceps y dificultar su reproducción.
Así pues, las hormigas tienen un “salvador”,
pero se podría pensar que Cordyceps podría
desarrollar una manera de evitar su propio parásito. El hongo zombificador
intenta crecer lo más lento posible para incrementar las probabilidades de que
las hormigas entren en contacto con sus esporas, pero esto a su vez pone más fácil
la situación al segundo hongo, que ataca principalmente a Cordyceps inmaduros; lo difícil es mantener un equilibrio.
Esta cadena de relaciones parasitarias
es muy importante: si desaparecieran los hongos hiperparásitos, los primeros
hongos proliferarían sin control poniendo en dificultades las especies de
hormigas a las que parasitan; si fuera Cordyceps
el que faltara, sería el segundo hongo el que acabaría desapareciendo y
probablemente se dispararían las poblaciones de hormigas. Además de esto,
conocer el mecanismo por el cual Cordyceps
controla sus huéspedes puede dar interesantes pistas para el estudio del
control de plagas. El problema que se están encontrando los científicos es que
cada vez que vuelven a un lugar donde años atrás habían recogido muestras, la
selva ha retrocedido o ha sido invadida por mala hierba.
Por último, y para los adictos a los
videojuegos, tenéis que saber que hay un videojuego basado en una supuesta infección
de Cordyceps a los humanos. El juego
se llama The Last Of Us.
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Today I want
to talk about another example of parasites that zombify their hosts. Have you
ever heard about zombie ants? In tropical forests of countries like Brazil, China,
Thailand and others, there is a genus of fungi which parasite ants (and other
arthropods) forcing them to climb up a plant and anchor in the reverse of a
leaf to die and allow the fungus to reproduce.
What
is this fungus and how does it achieve its aim?
Actually,
little is known about behaviour control mechanism, but investigations have been
discovering some traits of this parasitic relation. The “zombifying” fungus is
from Cordyceps genus, a kind of ascomycete
with more than 400 species that is species-specific, that is to say that each
species infects mainly one host species. They can also infect other highly
related species with less effective manipulation results or reproductive
success.
Fungus
spores get into the insect’s body across the cuticle through enzymatic activity
and then it starts consuming non-vital soft tissues of the ant. As the fungus
move into its reproductive cycle it spreads through the ant’s body and produces
some compounds which, in some unknown way, influence the insect’s behaviour. The
induced behaviour in the ant is very precise. First, the fungus makes it
convulse to fall from the tree to prevent it to go back with its colony
members. Then it forces the arthropod to climb up a plant 25 cm high and
induces o snag itself to the main vein of a leaf located in the northern area
of the plant, in environments with 95% of moisture and temperatures between 20-30ºC.
Furthermore, it has been proved that biting occurs at noon, it probably be
favourable for reproductive cycle’s fungus.
Ants
don’t usually anchor to leaves; what Cordyceps
induces a part from the bite is an atrophy of the jaw muscles and so chelicerae
are blocked. From here the fungus grows and some extensions get out of the ant
to ensure the anchorage to the leaf at the same time it secretes antimicrobial
substances to avoid competition. As soon as the fungus is ready to reproduce
fruiting bodies grow in the ant’s head and when break, release spores to infect
more individuals and start the cycle again.
 |
| Hormiga infectada // Infected ant |
Why is this fungus important?
These
species of Cordyceps can kill entire
colonies. Occasionally, infected ants may walk farther from their colony area
and infect neighbor colonies. Sometimes infected ants may be detected by their
partners and then they take it and put it outside the colony to avoid the
spread of infection. Even though this infection spread quickly and easily, and
it may seem dangerous to their host species, recent research shows Cordyceps isn’t as effective as
expected. Why? It seems that our fungus can be parasite by another kind of
fungus, a hyperparasite (that is, a parasite of a parasite), which also is
species-specific, that is to say, each species of these fungus only parasites
one species of the “zombifying” fungus… and remember, there are more than 400
species of them! This secondary parasite, grows above remains of the ant and
fungus extensions and prevent Cordyceps
release most of their spores. Besides this parasite, other organisms like
Diptera can parasite Cordyceps and make
its reproduction more difficult to achieve.
Thus,
ants have a “saviour”, but you may think that Cordyceps may develop some strategy to avoid its parasite. The
zombifying fungus tries to grow very slowly to increase the odds that spores
come into contact with ants, but this makes it easier the infection by the
second fungus, which attacks mainly inmature Cordyceps; it is difficult to maintain a balance.
This
network of parasitic relations is very important: if hyperparasitic fungus
disappeared, first fungi would grow without control putting in trouble the
infected ant species; if Cordyceps vanished,
the second fungus would disappear and probably ant population would grow. Furthermore,
knowing mechanism used by Cordyceps
to control their hosts can give interesting clues in the study of pest control.
The problem scientists are finding is that when they return to an area where
they had collected samples, tropical forest has disappeared or it has been
invaded by weeds.
Finally,
and to the people addicted to videogames, you have to know there is a game
based in a imaginary human infection by Cordyceps.
The game is called The Last Of Us.
Categories:
ant,
comportamiento,
fungus,
parasite,
parasito
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