2012-11-15

Subject: Fungo que controla formigas-zombie tem o seu próprio perseguidor 

 

Fungo que controla formigas-zombie tem o seu próprio perseguidor 

 

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@ NatureUma aparentemente inocente formiga operária deixa o seu formigueiro na floresta tropical brasileira mas em vez de seguir o caminho bem conhecido das suas irmãs, anda desastradamente em círculos, com convulsões de tempos a tempos.

A meio do dia, como que programada, a formiga finca as mandíbulas na nervura de uma folha e morre. Em poucos dias, nasce da sua cabeça o pedúnculo de um fungo, de onde serão lançados esporos que podem infectar outras formigas.

Este estranho ciclo de 'vida não morta' e morte tem sido bem documentado e mereceu ao culpado a alcunha de fungo das formigas-zombie, mesmo na literatura científica. Mas os cientistas estão apenas a começar a compreender as complexidades desta relação entre o fungo parasita Ophiocordyceps e as formigas carpinteiras que infecta. 

As evidências fósseis indicam que esta infecção zombificante pode estar a acontecer pelo menos há 48 milhões de anos. Pesquisas recentes também sugerem que diferentes espécies de fungos se podem ter especializado em infectar diferentes grupos de formigas por todo o globo. E um exame mais de perto dos cadáveres infectados revelou um novo nível de selvajaria: é frequente outros fungos parasitarem o fungo das formigas-zombie.

"Avançámos bastante na compreensão da forma como o fungo controla o comportamento das formigas", diz David Hughes, professor de entomologia e biologia na Universidade Estatal da Pensilvânia. A cada mês os cientistas descobrem uma nova característica peculiar que, no conjunto, tornam este parasita uma das infecções mais insidiosas, ou será que essa honra deverá ir para o parasita que mata o parasita assassino?

O fungo Ophiocordyceps depende das formigas para se reproduzir e propagar mas não podia ter escolhido um animal mais abundante: as formigas são muito bem sucedidas e são responsáveis por cerca de metade da biomassa global de insectos.

Um dos primeiros sintomas de que uma formiga foi infectada pelo Ophiocordyceps é o facto de deixar a seca copa da floresta e descer para o solo húmido, cambaleando entre resíduos. "As formigas infectadas comportam-se como zombies", diz Hughes. Andam ao acaso, com "convulsões que as fazem cair e as impedem de regressar à copa".

Este comportamento trapalhão, no entanto, não pode ser atribuído à formiga: "Ainda que o indivíduo manipulado possa parecer uma formiga, representa o genoma do fungo a expressar o seu comportamento através do corpo do insecto", dizem os investigadores. Daí a designação de zombie.

Evans sugere que uma toxina nervosa lançada pelo fungo é, pelo menos em parte, responsável, "a avaliar pelos movimentos descoordenados e hiperactividade das formigas infectadas", diz ele. Formigas dissecadas nesta fase da infecção têm a cabeça já cheia de hifas.

Os cientistas descobriram que o fungo também desencadeia atrofia muscular nas suas vítimas, especialmente nos músculos em redor das mandíbulas. Esta atrofia é desencadeada por metabolitos que destroem o retículo sarcoplasmático e as mitocôndrias, deixando as células sem sinais químicos e sem energia. Assim, quando a formiga infectada morde a folha, esta atrofia prende-lhe a mandíbula, deixando-a lá para morrer, aparentemente um detalhe insignificante mas fundamental para o sucesso do fungo. "Sem esta paralisação", explica Hughes, "a formiga caía para o solo", dificultando o lançamento dos esporos.

Aparentemente a formiga morre no espaço de seis horas e cerca de 2 a 3 dias depois o pedúnculo do fungo emerge da base da cabeça da formiga. Após amadurecer ao longo de algumas semanas, o esporângio liberta os esporos para o solo abaixo, onde outras formigas em busca de alimento os podem recolher.

As formigas contaminadas não chegam a afastar-se muito, acabando os seus dias a metros do seu território familiar, sendo comum encontrar grandes números de formigas mortas em redor dos formigueiros, por vezes centenas, diz Sandra Andersen, investigadora na Universidade de Copenhaga.

O fungo das formigas-zombie parece ser um parasita obrigatório, exigindo uma espécie local e específica de formiga para colonizar, crescer e propagar os seus esporos. As formigas mais conhecidas por serem zombificadas pelo fungo Ophiocordyceps são as formigas carpinteiras do Brasil e da Tailândia mas pensa-se que o fungo seja ubíquo nas zonas tropicais. 

Apesar de muitas formigas de zonas diferentes serem infectadas de forma semelhante, a espécie de fungo varia bastante, "podem existir dezenas ou mesmo centenas delas", diz Harry Evans, cientista principal do Centro Internacional de Biociência Agrícola. 

A vasta distribuição geográfica do fungo zombificante também indica que este tem possuído formigas pelo menos desde que muitos dos actuais continentes estavam unidos numa enorme massa de terra, ainda que não tenham sido encontrados fósseis que o demonstrem. Outros exemplos de parasitismo foram preservados em âmbar de há 150 milhões de anos e revelam parasitas e hospedeiros juntos mas nenhuma evidência deste tipo de manipulação do comportamento.

 

Pesquisas publicadas em 2010 descrevem uma folha fossilizada com 48 milhões de anos na Alemanha que mostra as distintas marcas de da mordida de uma mandíbula de formiga na sua nervura principal. Os investigadores, liderados por Hughes, descrevem a descoberta como talvez "o primeiro exemplo de manipulação comportamental no registo fóssil". Durante esse tempo, o clima dessa região alemã terá sido semelhante ao das zonas tailandesas onde os fungos das formigas-zombie contemporâneos têm sido documentados.

Os fungos das formigas-zombie não são o fim da linha da parasitação, no entanto. O fungo encontra sua própria morte 'às mãos' de ainda outro parasita. Andersen descobriu que uma espécie diferente de fungo cresce sobre o cadáver da formiga e do emergente esporângio. Ao cobrir o fungo original e o seu esporângio, este fungo secundário ou hiper-parasita, impede efectivamente o fungo das formigas-zombie de ejectar os seus esporos: "É como se o esterilizasse completamente", diz Andersen do parasita de segundo grau.

Mesmo estes hiper-parasitas parecem especializar-se em crescer sobre fungos parasitas específicos. "Não crescem sobre mais nada na zona", diz Andersen, tornando-os outro parasita obrigatório, dependendo do fungo das formigas-zombie, que, por sua vez, depende da colónia de formigas carpinteiras. "Se tu és muito bem sucedido, imediatamente outro virá para tirar partido disso", explica ela. "É um pequeno ecossistema por si só."

A perdição do fungo das formigas-zombie não serve de grande consolo à formiga infectada mas a castração do fungo que matou a formiga significa que não irá tornar outras formigas em zombies. Esta pode ser razão porque o fungo das formigas-zombie tem sido tão bem sucedido a longo prazo pois, como uma infecção mortal, pode causar graves danos a um formigueiro. Mas se outro parasita torna mais de metade dos seus esporos maduros estéreis, isso cria uma espécie de equilíbrio com o formigueiro.

Para além dos fungos fungicidas, os cientistas também observaram outros insectos a pôr os ovos no cadáver infectado da formiga, onde as suas larvas podem alimentar-se do fungo em crescimento. "Parece que toda a sua nutrição depende de comer o fungo que manipula o comportamento da formiga."

Serão estes hiper-parasitas hiper-especializados uma ocorrência rara? Aparentemente não: "Descobrimo-los por todo o mundo e a maioria dos cadáveres de formigas infectadas têm hiper-parasitas a explorar os fungos das formigas-zombie em algum ponto do ciclo", diz Hughes. Anderson suspeita que "quanto mais estudarmos os parasitas, mais exemplos encontraremos."

Compreender os fungos das formigas-zombie não é apenas um exercício em bizarria. Como Hughes salienta, descobrir mais sobre o comportamento dos fungos e das formigas, bem como da dinâmica de sinalização entre eles pode ajudar a investigação sobre o controlo de pragas agrícolas. "Muitas destas descobertas têm grande importância para a segurança alimentar e para os desafios que os agricultores nos países tropicais enfrentam por parte de insectos e fungos."

 

 

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