Las hormigas zombis se adhieren a la vegetación aérea y cuelgan durante meses escupiendo las esporas de sus hongos parásitos, pero los investigadores notaron que no siempre se adhieren a la misma parte de la planta. Ahora los investigadores saben que la elección de las hojas o ramitasestá relacionado con el clima y que el cambio climático obligó a los hongos a adaptarse a las condiciones locales.
"En áreas tropicales, las hormigas zombis muerden las hojas, pero en áreas templadas, muerden ramitas o ladran", dijo David P. Hughes, profesor asociado de entomología y biología, Penn State.
Las hormigas zombis son en realidad varias especies de hormigas carpinteras que están infectadas con un hongo parásito. Aproximadamente la mitad de las especies de hormigas carpinteras pueden infectarse y cada especie tiene su propio hongo. El fenómeno de las hormigas zombi actualmente ocurre en todo el mundo en todos los continentes exceptoEuropa. Sin embargo, se encontró una hormiga zombie fósil en Alemania, por lo que también existieron en Europa.
"Probablemente no están en Europa porque los bosques allí están muy manejados", dijo Hughes. "Probablemente se extinguieron localmente allí".
Las esporas de las hormigas zombis caen sobre las hormigas desde arriba y el hongo se multiplica en el cuerpo de la hormiga usándola como fuente de nutrición. Eventualmente, el hongo manipula a la hormiga para subir a las ramas y prenderse picando. Si una hormiga infectada muereen la colonia o en el suelo tiene cero posibilidades de infectar a otra hormiga, por lo que posicionar los cuerpos de las hormigas donde los hongos pueden distribuirse ampliamente es esencial para estos hongos.
"A fines del verano y principios del otoño hay hojas y ramitas en todas partes donde residen las hormigas", dijo Raquel G. Loreto, erudita postdoctoral en entomología, Penn State. "Pero en áreas templadas los árboles son caducifolios y pierden sus hojas enla caída. Allí, las hormigas muerden las ramitas "
Los bosques tropicales son casi completamente perennes, permanecen en hojas durante todo el año. Muchos árboles forestales templados dejan caer todas sus hojas en el otoño.
El fósil alemán, que data de hace unos 47 millones de años, muestra a la hormiga mordiendo una hoja. Durante esa época, los bosques húmedos de hoja perenne iban desde el ecuador hasta los polos norte y sur. Debido a que todos los bosques eran de hoja perenne, todoslas hormigas zombis habrían elegido morder las hojas.
A medida que el clima se enfrió, los bosques templados crecieron en las áreas más septentrionales y meridionales del mundo. Las hormigas zombis en esas áreas que mordían las hojas habrían terminado rápidamente en el suelo cuando las hojas cayeron. Las especies de hongos que manipularon a su huésped en las hojas seno se reproduce con éxito. Esto implica que hubo una gran fuerza de selección natural que actuaba sobre el lugar donde se manipuló el hormiguero. Con el tiempo, los hongos evolucionaron de manera que en las zonas templadas, las hormigas zombis se manipulan para morder ramas o corteza.
"Algunas de las hormigas no solo muerden las ramitas, sino que envuelven sus patas traseras alrededor de la ramita y la sostienen", dijo Loreto. "Probablemente lo hacen porque morder las ramitas no es suficiente para sostenerlas".
Este comportamiento manipulador se desarrolló en áreas templadas de todo el mundo. Los investigadores informan los resultados de su estudio en la edición actual de evolución .
Observaron tres áreas separadas. Primero determinaron que las hormigas zombis tropicales siempre muerden las hojas y las hormigas zombis templadas siempre muerden ramitas y ladran y que el 90 por ciento de las hormigas templadas muertas encontradas tienen sus patas envueltas alrededor de las ramitas.
Luego determinaron que morder la hoja, en lugar de morderse las ramitas, era el rasgo ancestral: el enfoque utilizado originalmente cuando el mundo era mucho más cálido. También determinaron que el comportamiento de morder las ramitas evolucionó en diferentes momentos en diferentes lugares, convirtiéndolo en unrasgo convergente evolucionado en áreas templadas que surgen independientemente en diferentes lugares, en este caso, América del Norte y Japón.
Gran parte del trabajo consistió en observar muestras de hormigas zombies dondequiera que se pudieran encontrar: museos, otras colecciones, fotografías y conjuntos de datos previamente compilados.
"Tuvimos un gran activo aquí, quien es Kim Fleming", dijo Hughes. "Kim es un científico ciudadano cuya propiedad en Carolina del Sur está adornada con hormigas zombis colgando de los árboles. Como excelente fotógrafa e historiadora natural, Kim pudopara recopilar datos detallados para nosotros sobre las hormigas zombis durante 18 meses tomando imágenes continuas de muestras en su tierra. Esta fue una información preciosa que habría sido muy difícil de recopilar.
"Kim es autora de este artículo, pero quizás el mayor reconocimiento de su importancia es que las especies de hongos que infectan a las hormigas carpinteras en Carolina del Sur ahora llevan su nombre" Ophiocordyceps kimflemingiae . "
Los investigadores también observaron la relación filogenética de los diversos hongos al examinar el ADN extraído de la mayor cantidad de muestras posible. Descubrieron que genéticamente, las mordidas de ramas y la envoltura de las piernas se desarrollaron independientemente para adaptar los hongos a la vegetación templada.
"Podemos estimar que estos cambios ocurrieron entre 40 y 20 millones de años atrás", dijo Hughes. "Sin embargo, debido a la escasez de fósiles de hormigas zombis, no podemos ser más específicos que eso en este momento".
Cada vez que cambian los climas, ya sea más cálido o más frío, más húmedo o más seco, las plantas y los animales se adaptan o mueren. Los hongos hormiga zombi también se adaptaron bien al entorno cambiante a su alrededor y su manipulación de hormigas carpinteras aseguró su supervivencia hastahoy.
"Lo que es notable aquí es que hemos demostrado que la manipulación compleja de un animal por microbios ha respondido a la presión de selección que el clima impone a los animales y las plantas", dijo Hughes. "Fue un hallazgo genial que realmente nos entusiasmó".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por A'ndrea Elyse Messer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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