En los estuarios de todo el mundo, pequeños gusanos trematodos se apoderan de los cuerpos de los caracoles acuáticos. Estos gusanos parásitos invaden el cuerpo del caracol y usan sus sistemas para mantener a su colonia, a veces durante más de una década, "conduciéndolos como autos", segúnal autor principal Ryan Hechinger, profesor de ciencias marinas en el Instituto de Oceanografía Scripps de la Universidad de California en San Diego.
Al igual que muchas otras sociedades animales altamente organizadas, incluidas las abejas y las hormigas, las colonias de trematodos forman castas para dividir la carga de trabajo. Algunos trematodos, llamados "reproductivos", son más grandes y reproducen toda la colonia, mientras que se conocen gusanos más pequeños con bocas más grandescomo "soldados" protegen contra la invasión externa de los trematodos competidores.
"La gente piensa en los parásitos atacando, no siendo atacados", dijo el coautor Mark Torchin, ecólogo marino del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales STRI. "Pero estos parásitos tienen que luchar por sus hogares dentro de sus anfitriones,y lidiar con el riesgo de invasión del huésped "
Pero, para cualquier sociedad con recursos limitados, esto significa un intercambio: más soldados significa menos reproductores.
"Las sociedades animales, como los trematodos, deben mantener un equilibrio entre la reproducción y la protección", dijo el primer autor Emlyn Resetarits, un asociado postdoctoral en la Universidad de Georgia y ex estudiante de doctorado en la Universidad de Texas en Austin y becario graduado con STRI."¿Cuántos gusanos reproductivos deberían existir en la colonia y cuántos soldados? ¿Son estables estas cifras o cambian en respuesta a la presión ambiental?"
En un nuevo estudio publicado el 26 de febrero de 2020 en Letras de biología , el equipo de investigación demostró por primera vez que el número de soldados en una colonia de trematodos depende de la amenaza de invasión local, lo que demuestra que tales sociedades producen ejércitos permanentes en áreas de mayor amenaza. Esto tiene grandes implicaciones para comprender cómo las sociedades animalesdeterminar su asignación de recursos.
"Cada colonia de trematodos está construida de clones de un solo gusano invasor", dijo Hechinger, que se especializa en el estudio de la ecología y la evolución de los parásitos. "No quieren compartir su caracol con otro trematodo, así como su poblaciónse hace cargo de su anfitrión, comienzan a producir soldados para luchar contra cualquier posible invasor "
Pero la verdadera pregunta era si los trematodos producían más gusanos soldados cuando vivían en entornos donde tenían más probabilidades de encontrarse con invasores.
Para averiguarlo, los investigadores recolectaron caracoles en 38 sitios diferentes con diferentes niveles de amenaza de invasión de 12 estuarios a lo largo de la costa del Pacífico de América del Norte, desde Panamá hasta el norte de California, y los llevaron de vuelta al laboratorio para su análisis.
Allí, diseccionaron más de 150 caracoles individuales para contar la cantidad de gusanos soldados en cada uno, y descubrieron que los caracoles recolectados en lugares donde había un alto riesgo de ser invadidos por otros parásitos tenían un mayor número de gusanos soldados listos para atacar a cualquiernueva amenaza
Este esfuerzo de muestreo masivo, financiado por becas de posgrado de la National Science Foundation y STRI, incluyó contar gusanos trematodos de seis especies separadas. Todos menos uno mostraron el mismo patrón de más soldados en respuesta a un mayor riesgo, lo que indica que este rasgo es generalizableentre especies de trematodos, familias e incluso órdenes, brindando apoyo de que esto puede ser cierto para otras sociedades animales.
Según Hechinger, los trematodos parásitos son excelentes modelos animales para este tipo de experimentos. "Es difícil estudiar incluso una colonia de termitas, debido a su tamaño", dijo, "pero con los trematodos, puedes sostener 50 colonias en tu mano"
"A diferencia de muchos organismos, estas sociedades de trematodos dentro de los caracoles son unidades muy reproducibles, todas viven en ambientes muy similares, dentro de la misma especie de caracol", dijo Resetarits. "Realmente puedes tener una idea de cuántos soldadoshay en una colonia versus otra, y hacen comparaciones directas entre diferentes colonias y entre especies "
Más allá de su utilidad como sistema modelo, es importante comprender la ecología de estos gusanos atrapados en caracoles porque juegan un papel importante en los ecosistemas donde se encuentran, pasando a través de la red alimentaria en caracoles, peces y aves, con diferentes especiesencontrado en diferentes animales marinos.
"Hay más toneladas de carne de trematodos que de aves en estos estuarios", dijo Hechinger. "Estos gusanos se pueden usar como un indicador ecológico. Si recoges cien caracoles y observas la diversidad de parásitos de trematodos dentro de ellos ycuántos están infectados, le dice algo sobre la diversidad y abundancia de las aves en el área. Comprender estos gusanos nos ayuda a comprender cómo fluye la energía a través de estas redes alimentarias ".
"Nuestros próximos pasos serán determinar cómo estos gusanos determinan su asignación de recursos", dijo Resetarits. "¿Las colonias individuales reaccionan y responden a la información sobre la amenaza de invasión local produciendo más soldados, o son las especies de trematodos en lugares de alto riesgo?¿Adaptar su asignación de soldados a nivel de población? Esto nos mostrará cuán versátiles son estas colonias y nos dará más información sobre cómo sus sociedades se adaptan a los desafíos externos ".
"Este descubrimiento no es solo un proyecto de investigación interesante", dijo Hechinger. "Esto sirve como una demostración clara de la utilidad de utilizar este sistema como modelo para abordar cuestiones sociobiológicas fundamentales".
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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