Metamorfosis de hormiga a baya madura

Metamorfosis insólita: Un parásito convierte a la hormiga huésped en una jugosa baya roja y lista para recoger.


Metamorfosis de hormiga a baya madura


Un grupo de biólogos investiga su compleja interacción

Berkeley – Un parásito recién descubierto transforma de manera tan dramática a su huésped, una hormiga, que ella llega a semejar una jugosa baya roja y lista para recoger, de acuerdo a un informe aceptado para su publicación en The American Naturalist. Este es el primer ejemplo de mimetismo de una fruta provocado por un parásito, dicen los coautores.

Supuestamente, el cambio dramático en apariencia y comportamiento engaña a las aves para que coman a las hormigas infectadas –con todo y parásitos– y más tarde esparzan al parásito en sus heces. El excremento de las aves que se alimentan de frutas, que se conforman principalmente de semillas y partes de insectos, es recolectado por otras hormigas que después alimentan a sus crías y las infectan sin darse cuenta.

El extraño ciclo de vida de un nematodo parásito, o gusano redondo, se lleva a cabo en los altos doseles de los bosques tropicales que van de América Central hasta las tierras bajas del Amazonas, de acuerdo a Robert Dudley, profesor de biología integrativa en la Universidad de California, Berkeley.

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Metamorfosis de hormiga a baya madura


Comparación entre una hormiga trabajadora normal y una infectada con un nematodo.

“Es una locura que algo tan tonto como un nematodo pueda manipular el comportamiento y la morfología exterior de su huésped en formas que convenzan a un ave inteligente de facilitar la transmisión del nematodo”, expresó Dudley.

“Me parece sorprendente que estos nematodos conviertan a las hormigas a un color rojo carmesí, y que semejen tanto a las bayas del bosque’’, agregó el coautor Stephen P. Yanoviak, un ecólogo especialista en insectos y profesor adjunto en la Universidad de Arkansas, en Little Rock, y quien notó que numerosas plantas tropicales producen pequeñas bayas rojas, anaranjadas y rosas. “Cuando las ves en la luz del sol es fascinante”.

Dudley se topó con las hormigas infectadas mientras que él, Yanoviak y otro ecólogo especialista en hormigas, Michael E. Kaspari de la Universidad de Oklahoma en Norman, estudiaban las habilidades de vuelo de una especie de hormiga, Cephalotes atratus, común en el dosel del bosque tropical. Hace tres años, el equipo describió la habilidad de la hormiga para hacer maniobras en el aire por lo que, si son arrojadas de una rama, pueden deslizarse en el aire hacia el tronco de un árbol, sostenerse y volver a escalar, evitando el peligroso suelo del bosque. Tanto Dudley como Kaspari están afiliados con el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá. Yanoviak también es parte del Laboratorio Médico Entomológico de Florida en Vero Beach, Florida.

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abdomen infectado de la hormiga, o gaster, se corta para revelar cientos de huevos de nematodo. Un acercamiento de los huevos muestra al gusano enrollado dentro. Una vez consumido por la larva de hormiga, los huevos se rompen y los adultos migran al gaster de la hormiga, ahí se aparean y producen más huevos

En mayo de 2005, mientras buscaban una colonia de hormigas en un árbol caído en la Isla Barro Colorado en Panamá, Dudley se extrañó al ver a algunos de los miembros de la colonia con el abdomen rojo vivo –algo que él, Yanoviak y Kaspari jamás habían visto. Se llevaron varias de las hormigas al laboratorio y, al abrirlas, Yanoviak descubrió que el abdomen rojo estaba lleno de cientos de huevos de nematodos.

“Como otros biólogos de hormigas, inicialmente pensé que esta era otra especie de Cepaholotes –explicó Kaspari–. Robert no lo creía, así que hicimos una apuesta en torno a cervezas. Después Steve abrió una bajo el microscopio y, ¡caramba!, perdí la apuesta”.
Dado a que el abdomen rojo claramente imita tanto en tamaño como en color a las múltiples bayas que atraen a las aves, los biólogos rápidamente sospecharon que los nematodos habían encontrado una forma única para garantizar la transmisión de hormiga huésped a ave huésped. Los investigadores pasaron el siguiente par de años intentando probar su hipótesis.

Primeramente, Yanoviak consultó a la autoridad mundial en nematodos que parasitan insectos: George Poinar Jr., un antiguo investigador de UC Berkeley que ahora trabaja en la Universidad de Oregon State, en Corvallis. Poinar y Yanoviak describen la nueva especie de nematodo tetradonematid, Myrmeconema neotropicum, en un artículo que aparecerá en la edición de febrero de 2008 en la revista Systematic Parasitology.

También descubrieron que las hormigas infectadas con abdómenes rojos ya se habían registrado con anterioridad, y que algunos de los especimenes que se encontraban en colecciones de museos se habían etiquetado como una variedad de Cephalotes.
Yanoviak recolectó miles de hormigas normales e infectadas tanto en Panamá como en Perú, cerca de la ciudad de bosque tropical Iquitos, y demostró que, típicamente, aproximadamente 5 % de las hormigas trabajadoras de una colonia son infectadas. Las colonias de Cephalotes contienen entre cientos y miles de hormigas.

Las hormigas infectadas, normalmente negras, desarrollan un abdomen color rojo carmesí, llamado gaster, y tienden a llevarlo en una posición elevada, postura de alarma en las hormigas. Las hormigas también se vuelven perezosas, y el gaster se puede romper con facilidad, lo cual les permite a las aves arrancarlo. Dudley notó que normalmente las aves no se alimentan de hormigas, especialmente de C. atratus, dado a que las hormigas están acorazadas y sus defensas químicas tienen un sabor desagradable.

Yanoviak y Poinar reconstruyeron el ciclo de vida del nematodo, a pesar de que Yanoviak admite que nunca vio a un ave comerse el gaster rojo de la hormiga. “Aún así, sí vi que las aves se detenían frente a las hormigas para mirarlas con atención antes de partir volando, probablemente porque las hormigas se encontraban en movimiento –comenta Yanoviak–. Por lo que verdaderamente sospecho que estos pequeños pájaros llegan y se llevan a las hormigas, confundiéndolas con fruta”.

Aparentemente, las aves son meramente una forma de esparcir los huevos de parásito de forma más extensa, dado a que los huevos pasan directamente a las heces. Las hormigas se infectan cuando alimentan a las larvas de hormiga las heces que contienen huevos de parásito. Los nematodos nacen y migran al gaster de la hormiga pupa, donde se aparean. Después de que la pupa se convierte en adulto se dedica a cuidar a la camada mientras que los nematodos hembra incuban sus huevos dentro de él, afectando su proceso de crecimiento.

Después, mientras que los huevos de nematodo maduran, los gasters de la hormiga se vuelven rojos y las hormigas comienzan a salir del nido, lo cual prepara la escena para que las aves que se alimentan de frutas sean engañadas y coman una hormiga que normalmente evitan.

“Este es un gran ejemplo de los tipos de complejas interacciones entre huésped y parásito que pueden co-evolucionar, y también el rol de la coincidencia en la biología tropical’’, dijo Dudley.

Morfología de un nematodo

Los nemátodes son gusanos redondos, tienen el cuerpo alargado, cilíndrico y no segmentado con simetría bilateral. Con frecuencia, el macho tiene un extremo posterior curveado o helicoidal con espículas copulatorias y, en algunas especies, una bolsa caudal. El extremo anterior del adulto puede tener ganchillos orales, dientes, o placas en la cápsula bucal, que sirven para la unión a tejidos, etc. Y pequeñas proyecciones de la superficie corporal conocidas como cerdas o papilas, las cuales se piensa que son de naturaleza sensitiva.

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