Los sorprendentes usos de los hongos zombi en el mundo real
CIENCIAS DE LA VIDA / ZOOLOGÍA.
Los hongos parásitos se han adaptado para secuestrar a algunos insectos y alimentar a otros. Si conocemos sus secretos, quizá podamos utilizarlos para atacar plagas dañinas.
Los hongos zombi se han hecho famosos en la cultura pop y por los vídeos en los que se abren paso entre las hormigas, pero ha llegado la hora de su arco de redención.
Los científicos saben muy poco sobre cómo funcionan los hongos zombi, pero estos y otros hongos estrechamente relacionados podrían ayudar a los agricultores a acabar con plagas costosas como las cochinillas y los pulgones. Estas plagas causan cada vez más estragos en los cultivos del mundo a medida que el cambio climático contribuye a su propagación.
João Araújo, micólogo del Museo de Historia Natural de Dinamarca, quiere saber más sobre estos misteriosos hongos parásitos con la esperanza de utilizarlos algún día como arma de precisión contra algunas de las plagas agrícolas más nefastas del mundo.
Con una nueva beca de 1.2 millones de euros de Villum Fonden, una fundación danesa que financia la investigación científica, y un equipo de colaboradores repartidos por todo el mundo en zonas de alta concentración de hongos desde Brasil a Borneo, Araújo está listo para explorar las profundidades de los bosques tropicales para recoger tantos insectos infectados como pueda. Documentará y secuenciará sus genomas en busca de indicios de hongos invasores, una investigación que podría ser pionera en una nueva forma de eliminar plagas peligrosas desde dentro.
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Aferrada a una hoja en la Amazonia peruana, una polilla se convierte en huésped de un hongo. Un hongo brota de la forma inerte del insecto en delgados filamentos conocidos como estroma. Los lepidópteros (polillas y mariposas) son las víctimas más frecuentes de estos silenciosos parásitos forestales. Fotografía de Roberto García-Roa
Un descubrimiento revolucionario sobre los hongos zombis.
Los hongos zombis (una especie de Ophiocordyceps) tienen una reputación morbosa por una razón. El hongo infecta a una hormiga y la acecha, desencadenando silenciosamente una guerra bioquímica. Cuando las condiciones ambientales son las adecuadas, obliga al insecto infectado a trepar alto, hasta donde la luz es la adecuada (a menudo al mediodía), agarrarse a una hoja y esperar a que el hongo dispare un cuerpo fructífero de la cabeza de la hormiga, liberando esporas que encuentran nuevos huéspedes y continúan el ciclo. Muchas hormigas pueden infectarse al mismo tiempo.
“Lo espeluznante es que se congregan juntas, de modo que aparecen estos cementerios”, explica Charissa de Bekker, micóloga de la Universidad de Utrecht (Países Bajos) que no trabaja con Araújo. “No sabemos muy bien por qué”.
La evolución ha emparejado de forma única cada especie de hongo zombi con una sola especie de insecto. Esta relación se observa sobre todo en las hormigas, pero un grupo de científicos, entre ellos Araújo, descubrió recientemente que los hongos pueden crear arañas y avispas zombis.
“La zombificación de artrópodos por hongos podría ser más común y diversa de lo que pensamos”, dijo el micólogo.
Pero en 2018, los científicos descubrieron un secreto: en algún momento del pasado, algunos Ophiocordyceps hicieron un giro evolutivo de 180 grados y se convirtieron en un recurso para su huésped, suministrándoles aminoácidos en lugar de llenarles la cabeza de hongos.
Esta sorprendente capacidad de pasar de parásito a simbionte es el núcleo de la investigación de Araújo. Si el insecto huésped es una plaga, como un pulgón, matar a los hongos mataría al insecto. Los agricultores podrían aplicar un fungicida que solo atacara al hongo, sin afectar a otros organismos.
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Conservada en el Museo de Historia Natural de Dinamarca, esta hormiga es portadora del legado de uno de los hongos más emblemáticos jamás documentados: el Ophiocordyceps, “hongo zombi de las hormigas”. Observado por primera vez por Alfred Russel Wallace en 1859, el hongo se infiltra en el sistema nervioso de las hormigas, obligándolas a trepar a zonas elevadas, puntos de lanzamiento ideales para sus esporas infecciosas. Fotografía de Roberto García-Roa
“El mismo linaje fúngico puede ser un parásito que mata al huésped y un simbionte nutritivo”, detalla Araújo. “Esto es realmente alucinante”.
Pero el desarrollo de esta herramienta requerirá años de investigación. Hay al menos 320 especies de Ophiocordyceps; ni siquiera se han estudiado en detalle dos docenas de ellas, y los científicos aún están aprendiendo cómo funcionan.
¿Cómo se podrían usar los hongos zombis en la agricultura?
Los pulgones, los llamados insectos chupadores de savia, empezaron a depender de bacterias simbióticas para obtener nutrientes y proteínas esenciales de las plantas hace al menos 300 millones de años. En algún momento posterior, sus compañeros bacterianos fueron sustituidos por Ophiocordyceps. Pero los hongos no los mataron. Al contrario, eran simbiontes útiles.
“Sin estos simbiontes, los insectos mueren”, explica Araújo. Su idea es sencilla: acabar con el hongo, acabar con la plaga. El arma perfecta, diseñada por la naturaleza y el tiempo.
Dado que los Ophiocordyceps no son inmunes a la invasión de otros hongos parásitos, los investigadores podrían, en teoría, utilizar hongos parásitos para matar a los hongos beneficiosos, que en su día también fueron parásitos.
“Son parásitos hasta el final”, indica de Bekker. De este modo se evitaría el uso de fungicidas e insecticidas químicos, que pueden degradar la salud del suelo y contaminar las masas de agua cercanas.
Otra opción sería enviar hongos zombis contra insectos problemáticos. Esto es atractivo en parte porque cada hongo solo puede atacar a una especie, lo que reduce la probabilidad de efectos ecológicos no deseados.
Izquierda: Los hemípteros se benefician de los hongos. Sobreviven gracias a la savia, una fuente de nutrientes rica en azúcar y agua, pero muy deficiente en aminoácidos. Para compensar, dependen de relaciones simbióticas (típicamente con bacterias) que sintetizan los aminoácidos esenciales que necesitan para sobrevivir. En algunos casos, los hongos Ophiocordyceps han sustituido a estos simbiontes bacterianos. Derecha: La textura de una hoja se mezcla a la perfección con las protuberancias formadas por un hongo del grupo Akanthomyces a lo largo de la sección dorsal de una polilla. Congelada en el tiempo tras su último vuelo, la polilla permanece completamente adherida a la última hoja que la vio con vida. Fotografías de Roberto García-Roa.
Los primeros resultados de los hongos que atacan a las plagas son prometedores.
Las esporas de Cordyceps, estrechamente emparentadas con las de Ophiocordyceps, redujeron la duración de la vida y la reproducción de las cochinillas harinosas, que invaden los campos de algodón. Inhibieron el desarrollo larvario de la polilla dorso de diamante, que causa miles de millones de dólares en daños a cultivos crucíferos como el brécol. El Cordyceps también ha demostrado su potencial para combatir moscas blancas, pulgones, orugas, arañas rojas y otros insectos.
Pero estos descubrimientos se hicieron en laboratorios. Para utilizar los hongos zombi y sus parientes en nuestro beneficio en el mundo real, los científicos tienen que entender cómo funcionan, y aún queda mucho camino por recorrer. Sabemos lo que hacen los hongos, pero muy poco sobre cómo lo hacen.
“Todo lo que tenemos actualmente son meras hipótesis”, reconoce de Bekker.
Atrapado entre la vida y la descomposición, este saltamontes, descubierto en la selva tropical de Tambopata, en Perú, fue alcanzado por un hongo. Una fotografía de larga exposición emula el efecto invisible del viento que ayuda a propagar el ciclo vital del hongo de un huésped a otro. Fotografía de Roberto García-Roa
¿Dónde buscan hongos zombis los expertos?
La nueva beca de Araújo explorará el diverso mundo de los hongos Ophiocordyceps, tanto parásitos como beneficiosos, en insectos chupadores de savia que se encuentran cerca de zonas agrícolas como el café, el maíz y las judías.
“Necesitamos más estudios sobre la biodiversidad de estos hongos para desarrollar formas más inteligentes de luchar contra los impactos del cambio climático”, dijo. “Solo tenemos la punta del iceberg”.
Él y su equipo pasarán al menos 10 meses recorriendo los bosques tropicales en busca de insectos, empezando por Brasil, Kenia, Borneo y Japón, recogiendo tantos especímenes como puedan.
Una vez de vuelta en el laboratorio de Dinamarca, secuenciarán el ADN de todos los hongos encontrados en cada insecto, comprobando la presencia de los hongos beneficiosos. A continuación, secuenciarán el genoma de cada hongo, buscando pistas sobre cuándo y por qué desarrollaron una relación beneficiosa con el insecto, y cómo funciona.
Desde la densa maleza de la selva peruana de Tambopata, una mosca se convierte en la plataforma de lanzamiento de uno de los hongos entomopatógenos más especializados de la naturaleza: Ophiocordyceps dipterigena. Este hongo secuestra el comportamiento de la mosca, guiándola hacia un lugar ideal para el desarrollo fúngico. Tras la muerte del insecto, su cuerpo da lugar a estructuras portadoras de esporas que se rompen en el aire liberando agentes microscópicos de infección en busca del siguiente huésped. Fotografía de Roberto García-Roa
“Creo que este proyecto hará avanzar sustancialmente nuestros conocimientos sobre la evolución de estos sistemas simbióticos”, afirma Piotr Łukasik, ecólogo evolutivo de la Universidad Jagellónica de Cracovia que colabora con Araújo en la nueva beca. “Es un campo enorme para el descubrimiento”.
El proyecto también podría ayudar a los gestores de plagas a responder más rápidamente a las nuevas invasiones de insectos. Los científicos podrían estudiar la procedencia original del insecto y buscar hongos simbióticos en su área de invasión.
Araújo espera que su proyecto siente las bases de formas totalmente nuevas de control de plagas. “Podríamos tener estrategias mucho más eficaces para controlar solo las plagas que queremos”, asegura. “Para ello, necesitamos este trabajo exploratorio”.
Por: Rebecca Dzombak.
Sitio Fuente: National Geographic en Español