La Ciencia y sus Demonios

Uno de los asesinos más famosos del cine, un personaje realmente inteligente, un genio psicópata cuyo nombre hace temblar. Ese es el caníbal Hannibal Lecter. Pueden recordarse varias escenas de aquellas películas en las que es protagonista, pero quizás entre las más escalofriantes destaca aquella de la película «Hannibal Rising», donde invita a un pobre tipo a comerse su propio cerebro bien condimentado. Basta imaginar que tú eres ese individuo para sentir lo realmente terrorífico que sería ser testigo de cómo te devoran vivo, pero manteniéndote plenamente consciente de cada tajada que te dan, poco a poco hasta el momento de la ineludible muerte. Acojonante, pero… ¿y si digo que sí lo comparamos con el mundo real no es para tanto?

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Porque en el mundo real, nuestro mundo, nuestro entorno… las estrategias de la naturaleza pueden poner los pelos de punta. Incluso en animales que resultan tan comunes de ver como las avispas. Ellas, junto a los abejorros, las abejas y las hormigas están clasificadas en un amplio grupo de insectos del que hay descritas más de 140.000 especies, un pequeño porcentaje si lo comparamos con el millón de especies que quedan por descubrir según los científicos. Tales insectos reciben el nombre de himenópteros.

El nombre de Hymenoptera deriva de los términos griegos «hymen», que significa membrana; y «ptera», que significa alas. Este nombre hace referencia a la naturaleza membranosa de las alas de estos insectos. Sin embargo, también podría tener un metafórico punto adicional, ya que puede asociarse a otra característica muy curiosa y propia de estas mismas alas. A menudo, cuando vemos una avispa, es fácil tener la impresión de que solo tienen un par de alas; pero es una impresión equivocada, los himenópteros tienen dos pares de alas, solo que el segundo par está un poco reducido. Además también es difícil de ver porque está enganchado al primer par de alas por una serie de garfios que reciben el nombre de hamuli (ref. 6)

Izquierda, avispa ibérica Polistes gallicus, nótese la falsa apariencia de tener dos alas, créd.: wikipedia. Centro, situación del hamuli de los himenópteros, créd.: NC State University. Derecha, detalle del hamuli, créd.: Charles Krebs

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El hecho de que estas alas estén «unidas una a la otra como si fueran una» en cierto sentido metafórico y un tanto imaginativo podría hacer referencia al matrimonio, otorgando ese punto adicional del que hablábamos. Ya que Hymen / Hymenaeus era una deidad menor del Panteón Griego relacionada con el matrimonio. Es descrita como un buen mozo con alas y portador de una antorcha, hijo de Apolo y una de las Musas, o bien de Dioniso y Afrodita. Dicha deidad también estaba íntimamente asociada a la música y la poesía, derivados de ella son los «hymenaios», himnos que eran cantados durante cualquier momento de la ceremonia nupcial, desde su inicio hasta la mismísima noche de bodas. Me hubiera gustado seguir tirando del hilo, pero no me ha sido posible; no he logrado confirmar si el himen de la mujer recibió su nombre por esta deidad o fue esta deidad la que recibió su nombre por tal atributo femenino (ref. 1, 2 y 8).

Procesión nupcial pintada en cerámica, siglo V antes de nuestra era. De derecha a izquierda, Hymen o Hymaeus, Heracles y Hebe. Aunque esté muy degradado, nótese la antorcha y alas del dios del matrimonio Hymen. Crédito: theoi

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Pero dejemos de lado el cercano parentesco etimológico de las avispas y cierta intimidad de la mujer para volver al tema de esta entrada. Las avispas. Pero no simples avispas, sino avispas parásitas. Ya dedicamos una entrada a una de ellas, Cotesia glomerata, un bicho de tal calibre que a su lado el terrible monstruo de «Alien el Octavo Pasajero» es poco menos que un gatito. En aquella entrada la comparación se hizo con un xenomorfo, en esta entrada lo será con un asesino en serie que se permitía el lujo de saber cómo cocinar a su víctima manteniéndola viva y consciente. Muy profesional, pero una historia ficticia. Muy profesional, pero real en el mundo de los insectos.

Una sofisticación tan extrema es propia del insecto de la imagen inferior. Se trata de la preciosa avispa esmeralda (Ampulex compressa). Es un bellísimo insecto de cuerpo verde azulado de brillo metálico, con un tercer par de patas de color rojo chillón, cuyas hembras son capaces de alcanzar desde 18 hasta 25 mm de longitud. Las hembras están provistas de un útil aguijón venenoso, no así los machos, más pequeños y sin aguijón. Su distribución original se limitaba al área tropical del África Central y del Este; actualmente, persiguiendo a su presa, extendida a su vez gracias a la expansión humana, dicha avispa se ha introducido en Australia, Birmania, China, Hawai, India, las islas Seychelles y Sri Lanka; por lo que se puede decir que su distribución abarca gran parte de África, el Sureste Asiático y Oceanía (ref. 9).

¿Alguien pensaba que las joyas solo podían ser minerales? He aquí una joya biológica, la avispa esmeralda: Ampulex compressa. Crédito: wikipedia.

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Como otras muchas especies, Ampulex compressa es una avispa que utiliza a otros insectos como alimento vivo para sus larvas ¿Y quién es esa víctima? Las cucarachas. Y no cualquier cucaracha, sino aquellas que dan más asco a los seres humanos, esas que pululan en nuestras ciudades y pueblos: la omnipresente cucaracha americana, Periplaneta americana. Sí estimados lectores, esta criatura que creíamos virtualmente inmortal tiene su propio talón de Aquiles. Pero Ampulex no es la única avispa con esta dieta. Pertenece a una “pequeña” familia de parásitos llamada Ampulicidae, que tan solo cuenta con 200 especies en seis géneros; todos (o su mayoría) especializados en la caza y captura de cucarachas (ref. 3 y 7).

Pero lo increíble y al mismo tiempo terrible de Ampulex compressa no es su dieta. Sino que exactamente igual que hacía Hannibal Lecter en aquella terrorífica escena, esta avispa también se las apaña para que la víctima colabore sin oposición en su propio asesinato. Inicialmente, el crimen se comete de igual forma que respecto a muchas otras avispas parásitas. La avispa busca, la avispa tantea y finalmente, la avispa encuentra a su presa, esta vez la cucaracha llamada Periplaneta americana. La siguiente acción de la avispa es picar a su presa.

Izquierda, ejemplar de cucaracha americana (Periplaneta americana), créd.: dkimages. Derecha, avispa Ampulex compressa preparando la cena de sus hijos, créd.: pasajeros.en.tránsito

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Durante los dos minutos siguientes al picotazo la cucaracha sufrirá una parálisis transitoria que afectará a sus patas delanteras. Luego pasará algo distinto e inusual, en contra de toda previsión ¡la cucaracha empezará a acicalarse y a limpiarse como si nada hubiera pasado! Pero el cóctel venenoso de la avispa irá haciendo su efecto, los movimientos de la cucaracha se irán haciendo más y más lentos, dejará de responder al mundo exterior y finalmente la cucaracha Periplaneta será incapaz de hacer nada por sí misma. La avispa aprovechará entonces para cercenar las antenas de la cucaracha, agarrar tales muñones y tirando de ellos, lograr que la cucaracha le siga como un perrito faldero al que le tiran de la correa. Pero lo que intenta hacer la avispa Ampulex es llevarse a la cucaracha hasta un lugar donde mantenerla escondida y a buen recaudo, para depositar un preciado huevo sobre ella. La avispa suele lograr su objetivo y la cucaracha no ofrecerá resistencia ante ello (ref. 3).

¿Por qué pasa esto? Es una pregunta que ha intrigado seriamente a muchos científicos desde hace varias décadas. Una forma de resolverlo fue planteada por Ram Gal y Frederic Libersat, científicos de la Universidad de Ben Gurion de Israel. Para ello inyectaron aminoácidos fabricados con C¹⁴ a avispas hembra, con el objetivo de que estos se incorporaran al veneno. Luego buscaron la localización de dicho veneno en el cuerpo de la cucaracha. Gracias a ello descubrieron que Ampulex, con la precisión del mejor cirujano, inyecta su veneno directamente en el cerebro de la cucaracha. Este cóctel tóxico disminuye de forma muy importante la actividad neuronal, cuya principal consecuencia es el bloqueo de la capacidad de la cucaracha para iniciar por voluntad propia cualquier tipo de movimiento (ref. 3 y 4). Estudios recientes indican que el cóctel venenoso tiene compuestos que reciben el nombre de GABA, β-alanina y taurina; por sí solos no son tóxicos, pero inyectados en tal concentración y directamente en el sistema nervioso central, provocan el bloqueo neuronal (ref. 11). Sin embargo, todavía se requieren más estudios para dilucidar el verdadero impacto de dicho cóctel tóxico sobre el sistema nervioso de las cucarachas (ref. 10 y 12).

Desarrollo y metamorfosis de Ampulex compressa. a) huevo, b) detalle del huevo, c-f) desarrollo larvario, g) cucaracha muerta con la pupa en su interior, h) arriba: pupa desnuda, abajo: pupa envuelta en seda. Crédito: Haspel y col. 2005.

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Pero el veneno de Ampulex compressa tiene otras consecuencias sorprendentes. Como ya ha sido comentado, al final del proceso mamá avispa pone un huevo sobre la cucaracha, escondida en algún lugar protegido, antes de irse para no volver. Sin embargo ahora hay un problema: que el alimento se mantenga fresco. Los experimentos han demostrado que una simple parálisis mata a la mayoría de las cucarachas en menos de seis días, un lapso temporal insuficiente, ya que las larvas necesitan algo más de tiempo para desarrollarse. Por ello el cóctel tóxico de la avispa Ampulex tiene un efecto pocas veces visto en un veneno: de alguna manera afecta al control del metabolismo, reduciendo el consumo de oxígeno un 30% y se fomenta el ahorro de agua (ref. 5).

En consecuencia, la cucaracha entra en un estado de letargo que puede mantenerla viva incluso más de nueve días. Tiempo de sobra. Apenas dos días después de haber sido puesto, del huevo eclosiona una pequeña larvita que taladrará la fina piel que existe entre el tórax y el abdomen de su víctima, accediendo a la hemolinfa, la sangre de Periplaneta. Cinco días después la larva dejará ese lugar y taladrando la fina piel que existe en la zona que une la pata con el abdomen, penetrará en el interior del abdomen de la cucaracha y consumirá todos sus órganos internos; será en ese momento cuando la cucaracha muera, después de haber sido succionada su sangre, taladrado su cuerpo y consumida viva internamente. Por su parte, la larva alojada en el abdomen vacío, tejerá un fino capullo y se convertirá en pupa. Cinco semanas después emergerá la nueva avispa, lista para iniciar el ciclo otra vez (ref. 5).

Es el ciclo de la vida. Aunque no como lo suelen contar en el Libro de la Selva.

El surrealista segundo nacimiento de Ampulex compressa, desde el interior de una cucaracha. Crédito: Emanuele Biggi (¡totalmente recomendado!)

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pD. Nota: En esta entrada he utilizado las palabras “crimen”, “asesinato”, “terrible” y otros términos que antropizan todo lo contado… Solo quiero hacer notar que ello no son más que ciertas licencias literarias. Por ello veo conveniente añadir que pienso que la Naturaleza en realidad está libre toda connotación, ya que el mundo natural simplemente ES; en consecuencia, toda calificación sobra.

[continuará…]

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BONUS TRACK. Ciclo vital de Ampulex compressa. Fragmento de Canal Historia.

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Referencias.

• 1.- Badnall TP. 2009. The wedding song in Greek literature and culture. University of Nottingham. Tésis Doctoral.

• 2.- Evslin B. 2007. Gods, Demigods and Demons: A Handbook of Greek Mythology. I.B.Tauris, 224 páginas. ISBN: 1845113217, 9781845113216.

• 3.- Gal R y col. 2005. Parasitoid wasp uses a venom cocktail injected into the brain to manipulate the behavior and metabolism of its cockroach prey. Archives of Insect Biochemistry and Physiology. Special Issue: Physiological and Behavioral Host-Parasitoid Interactions 60 (4): 198–208. Artículo también disponible aquí.

• 4.- Gal R & Libersat F. 2010. A Wasp Manipulates Neuronal Activity in the Sub-Esophageal Ganglion to Decrease the Drive for Walking in Its Cockroach Prey. PLoS ONE 5(4): e10019.

• 5.- Haspel y col. 2005. Parasitoid wasp affects metabolism of cockroach host to favor food preservation for its offspring. Journal of Comparative Physiology A Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology 191 (6): 529-534.

• 6.- NCSU. Hymenoptera. College of Agriculture and Life Sciences, NC State University.

• 7.- Ohl M & Spahn P. 2010. A cladistic analysis of the cockroach wasps based on morphological data (Hymenoptera: Ampulicidae). Cladistics 26 (1): 49-61.

• 8.- van der Sluijs & Marinus A. 2008. On the Wings of Love. Journal of Ancient Near Eastern Religions 8 (2): 219-251. Artículo también disponible aquí.

• 9.- Veltman J & Wilhelm W. 1991. Husbandry and display of the Jewel wasp: Ampulex compressa and its potential value in destroying cockroaches. International Zoo Yearbook 30 (1): 118-126.

• 10.- Rosenberg LA y col. 2007. Octopamine partially restores walking in hypokinetic cockroaches stung by the parasitoid wasp Ampulex compressa. The Journal of Experimental Biology 210: 4411-4417.

• 11.- Moore EL y col. 2006. Parasitoid wasp sting: A cocktail of GABA, taurine, and β-alanine opens chloride channels for central synaptic block and transient paralysis of a cockroach host. Developmental Neurobiology 66 (8): 811-820.

• 12.- Banks CN & Adams ME. 2012. Biogenic amines in the nervous system of the cockroach, Periplaneta americana following envenomation by the jewel wasp, Ampulex compressa. Toxicon 59 (2): 320-328.