Los experimentos con orugas de mariposa monarca y las plantas de algodoncillo con las que se alimentan han demostrado por primera vez que las interacciones entre cuatro reinos biológicos pueden influir en la transmisión de enfermedades.
Las monarcas son susceptibles a varios parásitos que pueden debilitarlos y acortar su vida útil. Se sabe desde hace algún tiempo que las toxinas producidas por las plantas de algodoncillo pueden proteger a las monarcas de esos parásitos.
En un documento programado para publicación en línea el 13 de octubre en la revista Actas de la Royal Society B , investigadores de la Universidad de Michigan y la Universidad de Emory muestran que los hongos de raíz que forman una relación simbiótica con las plantas de algodoncillo también juegan un papel en la transmisión de enfermedades.
El ecologista de la UM Mark Hunter y sus colegas informan que representantes de cuatro de los reinos biológicos tradicionales - plantas, animales, hongos y parásitos protozoarios - están involucrados. En los esquemas de taxonomía biológica tradicional, los protozoos se incluyeron en un reino llamado Protista.
Los hongos simbióticos en cuestión se denominan hongos micorrícicos arbusculares. A cambio de los azúcares, estos hongos proporcionan a las plantas nutrientes y agua.
"Los cuatro de estos reinos están conectados en la ecología de esta enfermedad", dijo Hunter, profesor en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva. "Los hongos micorrícicos asociados con las raíces de las plantas de algodoncillo cambian la química medicinal de las hojas y del algodoncillo".por lo tanto, la transmisión de los parásitos monarcas "
Debido a que más del 90 por ciento de las plantas terrestres se asocian con hongos micorrícicos, los hallazgos de la monarca probablemente tienen implicaciones importantes para el estudio de la ecología comunitaria en general y la ecología de la enfermedad en particular, según los autores.
Y dado que los humanos obtienen aproximadamente la mitad de sus nuevos productos farmacéuticos de las plantas, los hongos micorrícicos probablemente afecten no solo la calidad medicinal de las plantas sino también el potencial de nuevos descubrimientos de drogas, dijo Hunter.
El primer autor del artículo es Leiling Tao, un ex estudiante de doctorado en el laboratorio de Hunter que ahora es investigador postdoctoral en el laboratorio del biólogo Emory Jaap de Roode. El otro autor de la UM es Camden Gowler, un estudiante de doctorado en el Departamento deEcología y biología evolutiva.
"Es bien sabido que estos hongos son importantes para las plantas y brindan muchos servicios, como ayudarlos a lidiar con diferentes tipos de estrés", dijo Tao. "Lo que no sabíamos antes era que también afectan al huésped-interacción de parásitos en animales sobre el suelo "
En sus experimentos en invernadero, los investigadores cultivaron seis especies de algodoncillo que producen cantidades variables de toxinas medicinales llamadas cardenólidos. Las plantas se cultivaron sin hongos micorrícicos, con niveles bajos o con niveles altos.
Las diversas plantas de algodoncillo fueron alimentadas a orugas monarca, que luego fueron expuestas a esporas del parásito protozoario Ophryocystis elektroscirrha, un pariente del parásito que causa la malaria en los humanos.
Los investigadores encontraron que los hongos afectaban la virulencia del parásito y la capacidad de las monarcas para resistir la infección y tolerar el patógeno una vez infectado. Los efectos variaron con las especies de algodoncillo y la densidad de los hongos micorrícicos en las raíces de las plantas.
"Descubrimos que estos cambios causados por los hongos afectan el crecimiento de un parásito protozoario, de modo que las monarcas se enferman más en algunas plantas de algodoncillo y más saludables en otras", dijo De Roode.
Los investigadores concluyen que los organismos del suelo pueden desempeñar un papel poco apreciado en la ecología de muchos sistemas terrestres de parásitos huéspedes.
En 2010, Hunter y de Roode descubrieron que las mariposas monarca hembras infectadas con O. elektroscirrha prefieren poner sus huevos en especies de algodoncillo que harán que sus orugas estén menos enfermas. Las monarcas parecen haber evolucionado la capacidad de medicar a su descendencia eligiendo algodoncilloplantas con altos niveles de toxinas de cardenólidos.
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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