El suelo está lleno de cadáveres, asesinados por un parásito letal. A medida que los cuerpos se infectan con el crecimiento del parásito, comienzan a apestar y a brillar con un azul eléctrico brillante. Finalmente, se abrieron para revelar la próxima generación de asesinos, que se arrastran de los restos para encontrar a su próxima víctima. No, esta no es la próxima película de pandemia: es una escena cotidiana impulsada por una asociación de bacterias y gusanos. Ahora, los científicos están tratando de comprender mejor este dúo dinámico y convertirlos en un producto comercial para beneficiar a los agricultores.
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El gusano nematodo beige, de medio milímetro de largo, apenas parece una amenaza parasitaria. Estos pequeños rastreadores pasan la mayor parte de su tiempo nadando a través del suelo, ocasionalmente parados sobre sus colas y asomando sus pequeñas cabezas por la superficie. Pero en realidad, solo están esperando su momento. Tan pronto como sienten que un insecto desprevenido está a punto de pasar, emboscan. Un nematodo puede lanzarse como una bala de cañón del suelo, proyectándose hasta 10 centímetros para infectar a su desafortunada presa.
Después de aterrizar sobre una víctima, el nematodo se desliza hacia las entrañas del insecto a través de cualquier orificio que pueda encontrar, o se abre paso utilizando un diente especial. Este parásito es tan pequeño que su víctima no siente nada. Pero el gusano lleva un arma mortal en su intestino, esperando ser regurgitado: la bacteria Photorhabdus luminescens . Las toxinas que produce esta bacteria son tan potentes que 10 células pueden matar a un insecto en tan solo 24 horas. Las bacterias también liberan sustancias químicas que evitan que el cadáver se descomponga, de modo que los nematodos siempre tengan una comida fresca para picar. Piense en ello como la mejor cama y desayuno.
Los nematodos se sacian durante unas dos semanas o hasta que alcanzan la capacidad de reventar al huésped. Luego explotan a través del cadáver hacia el suelo, en una versión de acción en vivo de la escena de La pesadilla antes de Navidad de Tim Burton cuando Oogie Boogie se deshace de las costuras para revelar una colonia de insectos que se retuercen. Al salir del huésped agotado, cada nematodo recarga su mortal arsenal bacteriano engullendo unas pocas células Photorhabdus . Luego están de nuevo al acecho para encontrar a su próxima víctima.
Lo que los nematodos y sus ayudantes bacterianos no quieren es que un depredador arrebata su querido cadáver a casa antes de que tengan la oportunidad de completar su ciclo de vida. Y en su jardín, es un mundo de perros y perros: los insectos más grandes, los insectos más pequeños con gran apetito como las hormigas, o incluso las aves que buscan una comida, están ansiosos por arrastrar un cadáver de insectos indefenso para su sustento. Ahí es donde esos compañeros bacterianos entran en juego nuevamente.
Photorhabdus no se detiene en matar al insecto huésped para que el nematodo pueda comer y dejar a los bebés sin obstáculos. También convierten el cadáver en un espeluznante espectáculo que podría funcionar como estrategia de defensa. Primero, la bacteria segrega químicos que vuelven rojo el ladrillo del cuerpo del insecto, una advertencia común de insectos que dice "¡No me comas! ¡Soy asqueroso!
Para los depredadores que no son tan exigentes visualmente, las bacterias también emiten un hedor horrible. ¿Que horrible? "Huelen realmente mal", dice Rebecca Jones, profesora de genética de poblaciones en la Universidad de Liverpool que estudia este dúo de nematodos y bacterias. "No huele a algo en descomposición o pudriéndose". En cambio, dice, huelen a pirazina, un compuesto orgánico que los entomólogos saben que suena la alarma de los insectos. Para aquellos que no son expertos en insectos, Jones dice: "Es un poco como las almendras".
Como si eso no fuera suficiente, como toque final, las bacterias bioluminiscentes desde el interior, haciendo que sus presas se iluminen como una linterna de papel azul brillante.
Este cadáver de polilla de cera contiene miles de nematodos, que estallaron con sus compañeros bacterianos para buscar a sus próximas víctimas. (Peggy Greb, Servicio de Investigación Agrícola del USDA) ¿Pero no es todo esto un poco exagerado? Jones cree que todo es parte de un esfuerzo concertado para ser tan poco apetitoso como sea posible, permitiendo que los nematodos se mantengan seguros y ocupados dentro. "Nuestra hipótesis es que tienen una gama de defensas para proteger a la colonia parasitaria de la depredación por parte de una gran cantidad de depredadores diferentes", dice Jones, quien es el primer autor de un estudio reciente publicado en la revista Animal Behavior que busca provocar aparte de estas estrategias de defensa.
"Al combinar dos, tres o incluso cuatro señales juntas, quizás eso crea una mejor protección para la comunidad parasitaria", dice ella.
Para resolver el enigma, solicitó la ayuda de algunos depredadores aviares: grandes tetas salvajes, que provienen de una región de Finlandia donde no se encuentra típicamente el nematodo Heterorhabditis. Esto era importante, porque las aves no tenían nociones preconcebidas acerca de cómo deberían verse o oler estos insectos, lo que los convierte en los sujetos de prueba ideales.
Para sus experimentos, Jones presentó por separado 30 grandes pechos con una selección de ocho gusanos de cera larvales que había infectado con nematodos. El experimento tuvo como objetivo determinar si el color, el aroma o una combinación de los dos era el elemento disuasivo más fuerte. En las pruebas de solo olor, usó gusanos de cera blancos no infectados, normales en un plato, con gusanos apestosos e infectados escondidos debajo. Para probar solo el color, colocó gusanos rojos infectados en un recipiente transparente e impermeable al olor y contó cuántas veces las aves intentaron picotearlos.
"Lo más sorprendente que vimos fue que no fue la combinación de estrategias lo que mejor funcionó", dice Jones. Si bien un tono de advertencia rojo y un olor terrible funcionaban de forma independiente, usarlos juntos no fue tan efectivo cuando se trataba de evitar la muerte por grandes tetas. Resulta que las aves eran más reacias a comer viejos insectos apestosos. "Tener un olor en sí mismo tiende a eclipsar incluso los ensayos de color y aroma que hicimos", dice Jones.
Los científicos supusieron que el espectáculo odorífero de la bacteria era "como una señal de no vacante en un motel, que decía 'no me comas, soy horrible'", dice Richard Ffrench-Constant, profesor de historia natural molecular en la Universidad de Exeter que no participó en el estudio.
Estos resultados muestran un poderoso ejemplo de simbiosis en acción. La bacteria no puede sobrevivir por sí sola en la naturaleza; necesitan el nematodo para transportarlos de un insecto a otro. Por el contrario, el nematodo necesita la bacteria para matar al huésped y evitar que se lo coma. Ffrench-Constant ve esto como otro ejemplo fascinante del campo floreciente de la ciencia de los microbiomas. "Estamos en la punta de un gran iceberg" cuando se trata de esta asociación bacteriana particular, dice. "Hay tanto sobre estos errores que no entendemos".
Si bien los nematodos pueden atacar por encima del suelo, en realidad hacen la mayoría de sus asesinatos debajo de la superficie, moviéndose en paquetes debajo de la superficie y rastreando a sus presas mediante señales químicas. Por esa razón, dice Ffrench-Constant, las estrategias de defensa de las bacterias se habrían demostrado mejor utilizando hormigas en lugar de aves. "No puedo convencerme de que en su jardín, cuando estas cosas maten a sus gusanos de cera, las tetas serán los principales depredadores", dice.
Abundan otros misterios. Por ejemplo, los compuestos químicos excretados por estas bacterias son miles y los investigadores aún no tienen idea de para qué se usan. "Bueno, crikey", dice Ffrench-Constant, "si este químico repele hormigas o pájaros, ¿qué hacen los otros 999?"
Si bien todavía hay mucho que entender, los agricultores ya se han aprovechado de este poderoso y diminuto dúo. Los agricultores pueden comprar tanques de nematodos para rociar en sus campos como una alternativa a los pesticidas químicos, gracias a los investigadores que están descubriendo formas eficientes de producir estos insectos en masa en el laboratorio. Los nematodos incluso se han utilizado para salvar a las naranjas de Florida de la desaparición de las mandíbulas hambrientas del gorgojo de la raíz de cítricos.
Los agricultores y los jardineros caseros finalmente comienzan a ponerse al día con lo que las plantas parecen haber sabido todo el tiempo. Aunque Jones no ha llevado a sus nematodos a casa del laboratorio para realizar ninguna experimentación extracurricular (su departamento en Liverpool no tiene jardín), todavía está predicando el evangelio del nematodo parásito. Ella dice: “Le dije a mi abuelo y él ha salido a comprar algunos y a contarle a todos sus amigos. Son una pequeña comunidad de jardinería de nematodos ".
