Lo que hace que las hormigas zombies obedezcan

Aquí hay una hormiga zombie muerta, una hormiga carpintera tropical en Tailandia, asesinada por un hongo parásito. En su cabeza hay un cuerpo fúngico que contiene esporas que luego infectarán a otras hormigas. Imagen vía David P. Hughes, Penn State University.

Ayer (8 de noviembre de 2017), los investigadores de la Universidad Penn State publicaron nueva información sobre uno de los fenómenos naturales más extraños de la Tierra: las hormigas zombis. Estas son hormigas carpinteras en lugares tropicales, infiltradas y controladas por Ophiocordyceps unilateralis sensu lato, a veces llamado hongo hormiga zombi . Este secuestrador de hongos obliga a las hormigas al sotobosque de un bosque y las obliga a trepar vegetación y morder la parte inferior de las hojas o ramas, donde mueren las hormigas. La invasión culmina con el brote de un cuerpo fructífero cargado de esporas de la cabeza de una hormiga muerta. De este modo, el hongo se beneficia porque las esporas infecciosas se liberan en el suelo debajo, donde pueden infectar a otras hormigas forrajeras. La nueva investigación muestra que el parásito fúngico logra todo esto sin infectar el cerebro de las hormigas.

En cambio, el nuevo trabajo muestra que el hongo hormiga zombie rodea e invade las fibras musculares en todo el cuerpo de la hormiga. El estudio mostró células O. unilateralis sl presentes en la cabeza, el tórax, el abdomen y las piernas de una hormiga huésped. Además, una gran proporción de estas células fúngicas parecían estar conectadas entre sí. Parecían formar una red tridimensional que, según los investigadores, podría controlar colectivamente el comportamiento de la hormiga.

Maridel Fredericksen (@delfreddy en Twitter) fue estudiante de maestría en entomología en Penn State y ahora es doctorando en el Instituto Zoológico de la Universidad de Basilea, Suiza. Es autora principal de la nueva investigación. Su equipo primero infectó a las hormigas con O. unilateralis sl, luego usó microscopía electrónica de barrido en serie con cara de bloque para crear visualizaciones en 3-D, con el objetivo de determinar la distribución, abundancia e interacciones de los hongos dentro de los cuerpos de las hormigas. David Hughes, profesor asociado de entomología y biología en Penn State, conocido por sus estudios previos sobre las hormigas zombis, dijo que el uso de esta tecnología permitió a los investigadores hacer un gran avance para comprender por qué las hormigas zombis se comportan como lo hacen. Él dijo:

Encontramos que un alto porcentaje de las células en un huésped eran células fúngicas. En esencia, estos animales manipulados eran un hongo en la ropa de las hormigas.

La investigación mostró que, aunque las células fúngicas se concentraron directamente fuera del cerebro, estos investigadores no encontraron células fúngicas dentro del cerebro de las hormigas. Hughes dijo:

Normalmente en animales, el comportamiento es controlado por el cerebro enviando señales a los músculos, pero nuestros resultados sugieren que el parásito está controlando el comportamiento del huésped periféricamente. Casi como un titiritero tira de las cuerdas para hacer un movimiento de marioneta, el hongo controla los músculos de la hormiga para manipular las piernas y las mandíbulas del huésped.

Esta imagen es una reconstrucción tridimensional de un músculo aductor de la mandíbula de la hormiga (rojo) rodeado por una red de células fúngicas (amarillo). Imagen vía Hughes Laboratory / Penn State.

Los investigadores dijeron que, aunque el cerebro de la hormiga no es invadido por células fúngicas, el trabajo previo ha demostrado que el cerebro podría ser alterado químicamente por el parásito. Hughes dijo:

Presumimos que el hongo puede preservar el cerebro para que el huésped pueda sobrevivir hasta que realice su comportamiento final de mordedura ese momento crítico para la reproducción de hongos. Pero necesitamos realizar investigaciones adicionales para determinar el papel del cerebro y cuánto control ejerce el hongo sobre él.

Cuando las hormigas se convierten en muertos vivientes. Esta hormiga está siendo manipulada por el hongo hormiga zombie, mordiendo la parte inferior de una ramita su último acto antes de morir y convertirse en una plataforma para la reproducción de hongos. Imagen vía Kim Fleming / Penn State.

En pocas palabras: Ophiocordyceps unilateralis sensu lato, a veces llamado hongo hormiga zombi, no invade el cerebro de las hormigas. En cambio, invade sus cuerpos enteros, formando una red tridimensional interconectada que obliga a la hormiga a hacer su voluntad.

Vía Penn State