La Ciencia y sus Demonios

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In science we trust
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Zombies, los muertos vivientes, cadáveres medio putrefactos que se alzan de nuevo a la vida para devorar a los vivos. Se han puesto de moda últimamente, originalmente un mito vudú haitiano en el que al personal se le lavaba el cerebro para trabajar como esclavos; la mitología zombie ha evolucionado hasta convertirlos en cadáveres que vuelven a la vida bien mediante magia negra o bien mediante alguna acción química o vírica (con poco fundamente científico, realmente). Pero aún así, por muy extraño que pudiese parecer, criaturas análogas a los muertos vivientes podrían darse en la naturaleza. Seres medio consumidos cuyo lavado cerebro solo existe para servir a su parásito.

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En esta entrada veremos a los hongos del género Cordyceps, criaturas que en “La Ciencia y sus Demonios” ya han sido presentados en entradas anteriores (ver aquí y aquí); pero que tampoco podían faltar en esta serie. El nombre Cordyceps es una palabra compuesta derivada del griego y del latín. Bautizados de ese modo por el botánico sueco Elias Magnus Fries (1794 – 1878), dicho nombre deriva del término griego «cordyle» que significa algo así como ‘parecido a un garrote’; y también del término latino «ceps», derivado del latín «capitis» y que hace referencia a la cabeza. Por lo tanto, el nombre Cordyceps significaría literalmente ‘cabeza con aspecto de garrote’ y haría referencia al aspecto típico de este hongo: creciendo como un garrote desde los cadáveres de insectos (ref. 4 y 10)… Si bien habitualmente se observan creciendo sobre los cadáveres, en realidad sus gustos comienzan con algo más gore, los hongos Cordyceps atacan la carne fresca.

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Sobre zombies en Haití

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En 1940, la revista The Weekly Magazine publica un artículo periodístico firmado por Inez Wallace y titulado “I Walked with a Zombie”. Utilizando la voz de la cronista que investiga e intenta ofrecer información, Wallace se propone confrontar a todos aquellos que –como antes le había ocurrido a ella misma– escuchan las historias sobre zombies con una sonrisa de incredulidad.

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¿Qué es exactamente un zombi? “They are not ghosts, not phantom wraiths but flesh and blood bodies which are dead, yet can move, walk, work and sometimes even speak”. Los zombis no pertenecen al mundo de los fantasmas ni al mundo incorpóreo del espíritu, sino que son pura corporalidad definida a partir de tres acciones principales: moverse, caminar, trabajar e incluso a veces hablar.

[…]

Más allá de las intenciones de Wallace, el texto nos permite recortar una figura perfectamente contorneada por la historia: la del esclavo, la de alguien que según el Code Noir –en vigencia en Haití hasta la revuelta de 1791– no se conceptualizaba como un sujeto sino como una propiedad susceptible de ser vendida. La magia negra, no sólo perturba al cadáver y lo arranca de su reposo, sino que al hacerlo moverse, caminar y trabajar lo coloca “in the fields, working with the negro eslaves”. Entre lo vivo y lo muerto, entre el sujeto y el objeto, no hay mejor definición del esclavo que la de una pura corporalidad destinada al trabajo. Por otra parte, lo inquietante del zombie es que actúa, que trabaja en contra de su voluntad o sencillamente que carece de ella, del mismo modo que carece de conciencia de su situación. Por eso, lo que se pone en juego para redimirlo de su condición es precisamente la muerte. Para liberar al zombie hay que eliminarlo como tal, dándole sal para permitirle estar “dead for good”. El zombie cifra, con los géneros de la cultura masiva, la paradoja de la libertad como aquello que no se posee sino luego de haber puesto en riesgo la vida.

Fuente: Cortés-Rocca, P. 2009. Etnología Ficcional. Brujos, Zombies y otros cuentos caribeños. Revista Iberoamericana 227: 333-347.

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Los hongos son entidades fascinantes. No son plantas, las cuales pertenecen al reino Plantae. Tampoco son animales, los cuales pertenecen al reino Animalia. Los hongos son entidades que forman un reino propio, el reino Fungi, un grupo de seres vivos con características muy particulares. Sus células están revestidas por una cubierta protectora de quitina, el mismo material que tienen los insectos, arácnidos y crustáceos para formar sus exoesqueletos. Muchas especies de hongos se desarrollan como seres pluricelulares, compuestos por múltiples células que crecen formando largos hilos llamados hifas. El conjunto de hifas de un hongo se llama micelio, siendo este micelio el “verdadero cuerpo” del hongo, el cual emite sus hifas a modo de raíces en una eterna búsqueda de agua y materia orgánica que digerir, elementos que necesita para crecer y desarrollarse.

¿Cuántos hongos hay? Hasta ahora los micólogos, esos científicos especializados en las criaturas del reino Fungi, han descrito algo menos de 100.000 especies. Sin embargo sospechan que deben de existir muchas más, superando como mínimo el millón y medio de especies. Aunque es posible que en realidad todavía sean muchas, muchísimas más. Los micólogos tienen buenas razones para sospecharlo: solo los escarabajos ya representan casi un millón de especies descritas, sin embargo solo podrían ser la punta del iceberg, una sola especie de escarabajo puede albergar toda una comunidad de seres vivos, entre ellos una o más especies de hongos (ref. 3).

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Sin embargo en esta entrada solo nos centraremos en un grupito de hongos: los miembros del género Cordyceps, el más amplio grupo de la familia Clavipitaceae y responsables de agrupar a más de 400 especies descritas, aunque el total real de especies debería de ser muchísimo más amplio. Son un género de hongos cosmopolita, presente en todos los continentes excepto la Antártida, resultando especialmente diversos en regiones tropicales y subtropicales (ref. 9). También son posibles de encontrar en la Península Ibérica, precisamente en el norte se localiza la especie Cordyceps militaris (Linn.) Link, consumidor de orugas muertas y parásito de crisálidas de lepidópteros, su militar nombre se debe a que era usado por los soldados para el tratamiento de heridas (más información en este enlace). Estos hongos están especializados en el consumo de insectos, aunque algunos se enfocan en una única especie, otros tienen un espectro ligeramente más amplio (ref. 9).

Si bien, de todos ellos uno de los más interesantes es Ophiocordyceps unilateralis (Tul.) Petch (1931), antaño conocido por el nombre de Cordyceps unilateralis (Tul.) Sacc. (1883). Es un especialista en infectar «hormigas carpinteras», un grupo de hormigas pertenecientes al género Camponotus y nativas de las selvas tropicales (ref. 3), siendo muy estudiado el caso de las hormigas Camponotus leonardi Emery, 1889; habitantes del dosel arbóreo de la selva brasileña o tailandesa y constructoras de nidos en el interior del tronco de los árboles (ref. 1 y 7). Pero toda historia empieza con un principio, aunque este principio también puede ser el final.

Un cadáver de hormiga, reseco y consumido, de su nuca emerge una larga varilla formada por el micelio del hongo. En su seno, dentro de dicha varilla, tiene lugar la reproducción sexual de Ophiocordyceps. Dicho proceso origina las «ascas», una pequeña estructura en forma de saco que aloja las esporas del hongo. Estas esporas reciben el nombre de «ascósporas», son muy alargadas (entre 80 y 200 micras de largo), por ello el interior de las «ascas» parece un silo de misiles a punto de ser lanzados. De hecho, son algo así. Los micólogos no tienen muy clara la causa exacta (seguramente algún cambio en el microclima, posiblemente coincidente con los máximos momentos de actividad de las hormigas), pero en un momento clave, tiene lugar un cambio de la presión en el interior de las «ascas» y las «ascósporas» son disparadas como misiles hacia un área enfocada de la selva (ref. 3).

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Las «ascósporas» de una forma u otra terminarán adheridas a una hormiga (quizás por el impacto, quizás la hormiga toca alguna superficie donde está la «ascóspora»). Para los micólogos, entonces tendría lugar un proceso muy común en los hongos que devoran insectos: la «ascospora» forma un «apresorio», una especie de ventosa que le permite adherirse con mayor eficiencia a la hormiga. Después germinará una delicada hifa, un delgado hilo cargado con un arsenal químico capaz de taladrar el exoesqueleto de la hormiga, vencida dicha coraza, la hifa también será capaz de superar las defensas que tiene el insecto bajo tal cubierta protectora (ref. 3).

Una vez la hifa de la «ascóspora» alcanza el sistema sanguíneo de la hormiga, el hongo empieza a multiplicarse en ese sistema sanguíneo como pequeñas células libres, tal y como si fuesen levaduras, colonizando el riego sanguíneo y los espacios libres del interior de la hormiga. En ese momento el hongo comenzará a producir una serie de toxinas especiales (ref. 3). Es entonces cuando las hormigas infectadas son bautizadas por los científicos con el tétrico nombre de «hormigas zombie». Y no lo veo como amarillismo, es que realmente parecen zombies de una película de terror: las infectadas sufren espasmos y convulsiones, sus movimientos son erráticos y descoordinados, se desorientan con facilidad y al mismo tiempo salivan y secretan mucosidades a través de la boca (ref. 2).

Yendo más lejos con el paralelismo de los muertos vivientes, las «hormigas zombie» van siendo consumidas paulatinamente por el hongo (el cual devora su sistema sanguíneo, se desarrolla en las cavidades del interior del cuerpo y crece entre las fibras musculares). El hongo también llega a colonizar la llamada «glándula post-faríngea» (ref. 5), un órgano muy próximo al cerebro y cuya función puede estar relacionada con el reconocimiento entre miembros de la colonia y en consecuencia con algunas facetas del comportamiento de estos insectos (ref. 8). Las «hormigas zombie», también llamadas infectadas, solo son activas durante las horas de luz del día (como se ha comprobado en observaciones realizadas en el campo y bajo condiciones de laboratorio); y dedican su tiempo a caminar y caminar (sufriendo convulsiones y espasmos de tanto en tanto), alejándose del hormiguero mientras “busca” una hoja adecuada (ref. 5).

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El que las infectadas se alejen del hormiguero, en principio podría parecer un acto altruista destinado a evitar infectar al resto de miembros de la colonia. Pero los micólogos ven una posibilidad mucho más tétrica: es el hongo quien manipula a las infectadas para encontrar un lugar adecuado donde desarrollarse. Las hormigas carpinteras Camponotus leonardi casi nunca caminan sobre las hojas de los árboles y las evitan siempre que pueden, por el contrario, las infectadas están obsesionadas con las hojas. Y aunque por ahora los científicos no pueden explicar por qué las hormigas eligen unas hojas y no otras, en cualquier caso las hormigas infectadas morderán el nervio central (o nervios secundarios o terciarios) de una hoja determinada con sus mandíbulas, tal mordisco es llamado «death grip» y quizás podría ser traducido como «agarre mortal» (ref. 5).

Con el «death grip» las hormigas infectadas se aferran fuertemente con sus mandíbulas al nervio central de una hoja, dicho mordisco es tan fuerte que las mandíbulas llegan a penetrar en dicho nervio. Las observaciones realizadas también muestran que el paso desde la fase “caminante” hasta la fase de “agarre mortal” ocurre repentinamente y tan solo conlleva unos minutos. Asimismo, la musculatura de las mandíbulas está bastante degradada en este punto, por lo que una vez cerradas, probablemente no puedan abrirse de nuevo. De modo que la hormiga infectada estará aferrada con sus mandíbulas a la hoja de un árbol. Dicha localización además será idónea para el crecimiento del hongo. No pasarán más de seis horas para que la hormiga finalmente muera (ref. 5).

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Con la muerte de la hormiga no habrá terminado el papel del hongo, esto tan solo es el comienzo de una nueva fase. En las siguientes 24 horas tras la muerte algunas hifas crecen atravesando los puntos más delicados del exoesqueleto de la hormiga: los espacios que existen entre los segmentos y las articulaciones, dándole al insecto una apariencia peluda. Dichas hifas crecerán hasta la hoja aferrando al cadáver con firmeza. Internamente el cadáver es otra historia, una gran densidad de hifas y células libres consumen al insecto, desintegrando su musculatura y formando una gran y compacta masa dentro del cuerpo del animal (ref. 1 y 2).

Con el cadáver bien sujeto a la hoja gracias a una densa masa de hifas, el hongo libera una serie de esporas de carácter asexual, es decir, esporas producidas sin fecundación. Mientras tanto tiene lugar la formación del «estroma», la masa formada por el micelio del hongo con la que comenzamos esta historia. En Ophiocordyceps unilateralis el «estroma» empieza a crecer desde la nuca del insecto y una semana tras la muerte de la hormiga, con una longitud de 10 mm (el doble de longitud que su víctima), tendrá lugar en su interior el proceso de reproducción sexual y auto-fecundación que dará lugar a la nueva generación de «ascas» y «ascósporas» (ref. 1). Estas «ascas» se pueden encontrar en el interior de una estructura formada a partir del estroma, llamada «peritecio» (ref. 6).

En este punto se ha observado que la localización del hongo es muy importante, en experimentos donde recolocaron a hormigas infectadas en el suelo o en otros puntos del dosel del bosque, se observó que el hongo crecía de forma anormal y el «estroma» incluso no llegaba a desarrollarse. De hecho, mientras que las colonias de Camponotus leonardi se desarrollan en una amplia variedad de microclimas, los cadáveres de hormigas infectadas se hallan en puntos de temperatura relativamente baja (20 – 30 ºC) y elevada humedad (94 – 95%), por ello los micólogos y entomólogos ven en el comportamiento “zombie” de las hormigas infectadas un control del insecto por parte del hongo, ya que este utilizará a las hormigas para buscar el mejor lugar para desarrollarse (ref. 1).

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Una vez en el «estroma» tiene lugar la reproducción sexual, comenzará a liberar las «ascósporas» de la siguiente generación. Dada la situación de los cadáveres de las hormigas, en el envés de las hojas, el hongo descargará sus esporas debajo de dicho cadáver como una especie de fina lluvia que creará un infeccioso “campo de la muerte” de un metro cuadrado. Si bien, dado que estas esporas podrían perder su capacidad infecciosa rápidamente, el hongo compensará este problema con una producción de esporas durante un extendido periodo de tiempo, con el objetivo de que alguna desafortunada hormiga pase en el momento justo en el que las esporas son descargadas (ref. 1).

Curiosamente las hormigas infectadas parecen dirigirse a sitios determinados cuando están infectadas, llegando a formar grandes agregaciones como si fueren un cementerio (ref. 2). Estos cementerios se distribuyen como parches en distintos puntos de la selva, alcanzando densidades de más de 20 hormigas por metro cuadrado. La localización de tales cementerios, a una escala espacial media, se correlaciona con la temperatura y la humedad de dichas áreas y su presencia puede cambiar con el tiempo, desapareciendo unos y apareciendo otros nuevos en función de la tasa de descomposición de los cadáveres de hormigas (ref. 7).

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Por otro lado, si por alguna razón el «estroma» es destruido, tampoco pasa nada, ya que puede regenerarse desde el cuerpo de la hormiga. De hecho se ha observado que en Ophiocordyceps unilateralis puede darse un ciclo de: hormiga muerta → formación del «estroma» → formación del «peritecio», que puede repetirse hasta cinco veces, hasta que el cadáver de la hormiga sea destruido por la descomposición o la acción de otros agentes. Y en total, el hongo puede mantenerse funcional, reproduciéndose de forma casi constante, durante un periodo de dos a ocho meses, con una media de cinco meses de actividad (ref. 6). Durante ese tiempo el hongo mantendrá su “campo de muerte”, desde el que paulatinamente van lloviendo nuevas «ascósporas» dispuestas a infectar a cualquier hormiga que se le ocurra pasar por debajo.

Para terminar, se podría considerar que esta relación tan horrorosa entre las hormigas y sus patógenos no es un invento reciente. En el yacimiento fósil de Messel Pit (Alemania) se han encontrado restos del comportamiento llamado «death grip» datados en aproximadamente 47,8 ± 0,2 millones de años. El fósil pertenece a una planta llamada Byttnertiopsis daphnogenes, pariente de las malvas y que no se si actualmente cuenta con algún representante vivo; en esta época Alemania albergaría vegetación tropical semejante a la que actualmente puede hallarse en Tailandia. Dicho fósil es una hoja con una serie de marcas muy parecidas a las producidas por el «death grip» de las «hormigas carpinteras» infectadas por Ophiocordyceps. Lo cual otorga un enorme valor a dicho fósil, no solo porque demostraría una antigua relación entre hormigas y hongos, sino porque es uno de los rarísimos casos donde llega a fosilizar el comportamiento (ref. 11).

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Y aquí acabamos por hoy. Un nuevo parásito, una nueva criatura que destruye a su víctima consumiéndola desde dentro, solo que esta vez emplea el control mental y un proceso análogo a la zombificación para llevar a su víctima al mejor lugar donde crecer y fructificar. Aún así falta mucho por estudiar en este tema y por ello, ¡son requeridos más estudios!

Es el ciclo de la vida, pero el New Age no habla mucho de ello…

[continuará…]

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Entradas relacionadas:

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BONUS TRACK. Como no podía ser de otra forma, a  continuación varios ejemplos de  Ophiocordyceps & Cordyceps, por el genial David Attenborough y de la serie documental BBC Planet Earth. Aunque este vídeo ya fue presentado en esta entrada.

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BONUS TRACK 2. Bueno, esto ya lo puse en esta entrada de «El Huerto Evolutivo», pero creo que aquí pega más: la canción final del juego “Plants vs Zombies”.

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REFERENCIAS.

• 1.- Andersen, S. B. et al. 2009. The Life of a Dead Ant: The Expression of an Adaptive Extended Phenotype. The American Naturalist 174 (3): 424-433. Creo que es de acceso libre.

• 2.- Evans, H. C. 1989. Mycopathogens of Insects of Epigeal and Aerial Habitats. En: Wilding N, Collins, N. M., Hammond, P. M., Webber, J. F. Insect-Fungal Interactions. London: Academic Press. pp. 205–238.

• 3.- Evans, H. C. et al. 2011. Ophiocordyceps unilateralis. A keystone species for unraveling ecosystem functioning and biodiversity of fungi in tropical forests? Communicative & Integrative Biology 4 (5): 598-602. Artículo de acceso libre.

• 4.- Hard, M. E. 1906. An Interesting Cordyceps. Mycological Bulletin 4 (61/62): 241-243. Artículo de acceso libre.

• 5.- Hughes, D. P. et al. 2011. Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infection. BMC Ecology 11:13. Artículo de acceso libre.

• 6.- Mongkolsamrit, S. et al. 2012. Life cycle, host range and temporal variation of Ophiocordyceps unilateralis/Hirsutella formicarum on Formicine ants. Journal of Invertebrate Pathology 111 (3): 217-224. Artículo disponible aquí en pdf.

• 7.- Pontoppidan, M. B. et al. 2009. Graveyards on the Move: The Spatio-Temporal Distribution of Dead Ophiocordyceps-Infected Ants. PLoS ONE 4 (3):e4835. Artículo de acceso libre.

• 8.- Soroker, V. et al. 1995. Structural and chemical ontogeny of the postpharyngeal gland in the desert ant Cataglyphis niger. Physiological Entomology 20: 323-329. Artículo disponible aquí en pdf.

• 9.- Sung, G.-H. et al. 2007. Phylogenetic classification of Cordyceps and the clavicipitaceous fungi. Studies in Mycology 57 (1): 5-29. Creo que es de acceso libre.

• 10.- Vega, F.E. 2007. Naming names: the etymology of fungal entomopathogens. Use of Entomopathogenic Fungi in Biological Pest Management, pp 1-11. Artículo disponible aquí en pdf.

• 11.- Hughes, D. P. et al. 2011. Ancient death-grip leaf scars reveal ant–fungal parasitism. Biology Letters 7 (1): 67-70. Artículo de acceso libre.