en el verano de 2015, en una conferencia científica en New Hampshire, estaba charlando con un biólogo llamado John McCutcheon cuando un joven y emocionado investigador japonés se acercó y se presentó. Su nombre era Yu Matsuura, y como McCutcheon, había estado estudiando los microbios que viven dentro de las cigarras, insectos robustos que son conocidos por sus canciones ruidosas. Había encontrado algo que estaba a punto de volar la mente de McCutcheon.,
las cigarras se alimentan de savia vegetal, una dieta alta en azúcar, pero baja en otros nutrientes esenciales. Las cigarras hacen frente a la ayuda de bacterias domesticadas, que viven dentro de sus células. Estos llamados endosimbiontes actúan como suplementos dietéticos vivos, proporcionando a sus huéspedes de insectos los nutrientes que faltan en sus comidas. La mayoría de las cigarras tienen dos bacterias: Sulcia y Hodgkinia. Pero en la mayoría de las especies Japonesas que Matsuura estudió, Hodgkinia estaba ausente. No pudo encontrar ningún rastro de su ADN.
Hodgkinia no es opcional., Produce vitaminas esenciales y otros nutrientes que la Sulcia no puede. Si realmente estaba ausente, algún otro microbio debe haber estado complementando las cigarras en su lugar. «Pero no importa lo que intenté, no pude encontrar ninguna otra bacteria, solo Sulcia», dice Matsuura, que trabaja en la Universidad de los Ryukyus. «Estaba confundido. Pensé que tal vez había hecho algo mal.»
Todo quedó claro cuando se utiliza un microscopio para examinar los órganos en los que las cigarras casa de sus microbios. Dentro de estas estructuras redondas, Matsuura vio las células de un hongo extraño., Al principio, pensó que las cigarras habían contraído una infección fúngica, pero encontró las mismas células en todas las especies que carecían de Hodgkinia. Estos insectos claramente habían adoptado algún tipo de hongo y lo convirtieron en un endosimbionte que reemplazó a la bacteria faltante.
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y cuando Matsuura secuenció el ADN del nuevo simbionte, se dio cuenta de que tal vez era el último hongo que cualquiera hubiera esperado. Como McCutcheon me dijo más tarde, » era un maldito cordyceps.»
Los hongos Cordyceps sobresalen en infectar y matar insectos., Una especie en particular, Ophiocordyceps unilateralis, se ha hecho famosa por su capacidad para convertir a las hormigas en zombis. Crece a través del cuerpo de una hormiga, creando una red de filamentos que se apodera de los músculos del insecto. Luego obliga a la hormiga a trepar un tallo de la planta, y sujetar sus mandíbulas en la parte inferior de una hoja. Una vez que la hormiga está en posición, el hongo envía un tallo largo a través de su cabeza, culminando en una bola llena de esporas que llueven hacia abajo y golpean a los compañeros de Colonia de la hormiga mientras hacen sus viajes de forrajeo. De esta manera, el hongo zombi puede reclamar una colonia entera., También se destaca por infiltrarse en la cultura popular: es el organismo detrás de los monstruos de The Last of Us y los zombies de la chica con todos los regalos.
Los hongos que Matsuura descubrió en las cigarras son todos parientes cercanos de esta especie asesina de hormigas-todos parte del mismo género Ophiocordyceps. Y eso, para decirlo sin rodeos, es extraordinario. Incluso cuando estos hongos no actúan como siniestros titiriteros, siguen actuando como parásitos asesinos. Sus huéspedes casi siempre terminan muertos, con tallos con puntas de esporas que salen de sus cadáveres.,
y sin embargo Matsuura demostró que las cigarras han domesticado a Ophiocordyceps, convirtiéndolo en una parte esencial de sus propios cuerpos. Es como descubrir que Darth Vader es la nueva mascota del Jedi, o que el Joker ha reemplazado a Alfred como mayordomo de Batman.
muchos microbios beneficiosos evolucionan a partir de Antepasados parásitos, y la división entre estos dos estilos de vida es más bien un continuo. «Muy a menudo, queremos usar definiciones en blanco y negro para definir estas asociaciones entre huéspedes y microbios», dice Nichole Broderick de la Universidad de Connecticut., «Este estudio es un gran recordatorio del gris de la biología.»
también es un recordatorio de que los hongos son importantes. «Podría valer la pena mirarlos como parte del microbioma de un organismo en lugar de simplemente enfocarse en las bacterias como se hace en la mayoría de los estudios», agrega Charissa de Bekker de la Universidad de Florida Central.
las Cigarras ciertamente encuentro con una gran cantidad de hongos. Pasan la mayor parte de sus vidas bajo tierra, y están constantemente rodeados de hongos que viven en el suelo., Estos incluyen varias especies de Ophiocordyceps que se especializan en parasitar cigarras y nada más. Matsuura sospecha que algunos de estos hongos mutaron en cepas más débiles, lo que estableció infecciones leves y crónicas en la sangre de las cigarras sin matarlas directamente. Estas cepas llegaron a coexistir con sus huéspedes. Tal vez su presencia confirió algún tipo de beneficio, como la resistencia a las infecciones virales. Y tal vez incluso podrían haber salvado algunas de las cigarras de la extinción.
¿recuerdas a Hodgkinia, el simbionte bacteriano en el que confían las cigarras?, Como socios van, Es «realmente va fuera de los rieles», dice McCutcheon. Él ha demostrado que este microbio único tiende a dividirse en lo que efectivamente son varias especies hijas. Una sola cigarra podría tener docenas de estos microbios hija. Cada uno de ellos contiene solo algunos de los genes de sus antepasados. Ninguno de ellos puede sobrevivir por su cuenta, pero son colectivamente esenciales para la supervivencia del insecto.
Este caótico desorden sale la cigarra en una posición precaria., Si Hodgkinia sigue fracturándose en trozos cada vez más pequeños, algunas de esas piezas podrían dejar de funcionar correctamente o desaparecer por completo. En ese caso, la bacteria ya no sería capaz de proporcionar a la cigarra los nutrientes que necesita. La cigarra se extinguiría, a menos que pueda aprovechar otra fuente de esos nutrientes, una fuente, tal vez, como el hongo Ophiocordyceps benigno que circula por su cuerpo. Estos hongos pueden producir todos los aminoácidos y vitaminas que las cigarras necesitan. Cuando Hodgkinia finalmente dejó caer a los insectos, Ophiocordyceps – el más improbable de los socios-podría haber dado un paso adelante.,
las cigarras japonesas han reclutado a Ophiocordyceps en al menos tres ocasiones distintas. Y otros científicos, incluido el supervisor de Matsuura, Takema Fukatsu, han encontrado varios otros casos en los que los insectos chupadores de savia formaron asociaciones con estos infames parásitos.
«el panorama general es un tapiz de diversos simbiontes microbianos que llegan y salen», dice Nancy Moran de la Universidad de Texas en Austin. «Y probablemente debería haber un matorral de hilos como fantasmas en el fondo, de todos los huéspedes que se extinguieron debido a la dependencia de socios decrépitos.”