Una nueva investigación realizada por el biólogo de la Universidad de Texas A&M, Dr. Charles Criscione, y sus colaboradores en Canadá muestra que los lazos familiares y rasgos como la manipulación, el sacrificio y el desinterés son tan clave para la supervivencia en los organismos parásitos como lo son en las especies cognitivas como los humanos.
En esencia, cuando se trata de una transmisión exitosa, algunos parásitos se las arreglan con un poco de ayuda de sus parientes.
Específicamente en el caso de las duelas hepáticas lancetas Dicrocoelium dendriticum , una sola larva viaja y se apodera del cerebro de su hormiga huésped, obligando a la hormiga a aferrarse a la vegetación hasta que es comida por el próximo huésped de la casualidad, un mamífero que pasta como ganado y venados.En un ejemplo de libro de texto de comportamiento altruista, la suerte del cerebro se sacrifica para asegurar la supervivencia de sus parientes, que coinfectan el abdomen de la misma hormiga.La exposición a las hormigas a través de la vegetación garantiza la transmisión de las duelas del abdomen, que viven infectando los conductos biliares de los mamíferos, donde se reproducen sexualmente y envían a la próxima generación de progenie de parásitos al mundo en las heces del huésped.
Durante más de 40 años, los científicos han planteado la hipótesis de la selección de parentesco, la evolución de los rasgos que favorecen la supervivencia de los familiares, para explicar el noble sacrificio de la casualidad cerebral.
"Se presumió que los individuos genéticamente idénticos, que llamamos clonemates, pueden terminar en la misma hormiga porque en el primer huésped del caracol, hay una etapa reproductiva asexual del parásito", dijo Criscione. "Muchos parásitos larvales que sonlos clonemates se liberan del caracol en una bola de limo que a las hormigas les gusta comer. Sin embargo, nadie ha probado las relaciones clonales de los parásitos que coinfectan a las hormigas, especialmente entre la duela cerebral y las duelas del abdomen ".
Criscione y sus colegas, el Dr. John Gilleard Universidad de Calgary y el Dr. Cam Goater y el Dr. Brad van Paridon Universidad de Lethbridge hicieron exactamente eso, y ahora tienen los datos para probarlo.
En su estudio que midió la relación genética entre las trematodas cerebrales y abdominales dentro de las hormigas, el equipo pudo demostrar no solo que los clonemates ocurren simultáneamente en la misma hormiga mucho más a menudo de lo esperado por casualidad, sino también que la casualidad cerebral comúnmente tiene clonematesdentro de la misma hormiga. Su investigación, actualmente publicada en línea y que se incluirá en la edición de la próxima semana del Actas de la Academia Nacional de Ciencias , proporciona evidencia genética rara para apoyar un papel para la selección de parentesco en la evolución de un comportamiento altruista y manipulador del huésped que facilita la transmisión del parásito y como una explicación evolutiva para comportamientos similares que mejoran las probabilidades de supervivencia y reproducción entre los miembros de la familia genéticamente relacionados.
"La platija lanceta es un ejemplo extremo de selección de parentesco en el sentido de que la etapa reproductiva asexual del parásito en su huésped de caracol ha permitido el mayor grado de relación genética; es decir, la clonalidad", dijo Criscione. "Mientras que nuestros datos confirman el originalEn la hipótesis de que encontramos muchos clonemates y que estos clonemates coinfectan la misma hormiga, nuestro estudio también refleja la necesidad importante en la ciencia de recopilar datos duros siempre que sea posible para probar nuestras hipótesis independientemente de cuán intuitivo pueda parecer algo, especialmente en sistemas icónicoscomo el lancet fluke "
Para explicar la selección de parentesco, Criscione se remite a uno de los padres fundadores de la genética de poblaciones, JBS Haldane, específicamente, una cita recordada por su estudiante graduado y prominente biólogo evolutivo John Maynard Smith, que se atribuye de la siguiente manera: "Dejaría mivida para ocho primos o dos hermanos ". Esencialmente, un rasgo que reduce la propia supervivencia y / o reproducción, un rasgo altruista, puede aumentar en frecuencia en la población porque el rasgo beneficia la supervivencia y / o reproducción y, por lo tanto, al individuoaptitud de los parientes.
"Los hermanos completos y los primos hermanos comparten en promedio el 50% y el 12.5%, respectivamente, de su información genética", dijo Criscione. "Al 'ayudar' a dos de los hermanos completos u ocho de los primos, el individuo está efectivamente asegurandola supervivencia y / o reproducción de sí mismo, desde una perspectiva de información genética.
"La teoría indica que un comportamiento verdaderamente abnegado - el altruismo - no puede evolucionar por selección natural porque el actor muere y no puede transmitir las variantes genéticas subyacentes al comportamiento. Sin embargo, si los receptores del comportamiento altruista del actorestán relacionados con el actor, entonces el rasgo puede evolucionar, o aumentar en frecuencia, porque el actor comparte sus genes con sus parientes. Esta es la premisa de la selección de parentesco, o la evolución de los rasgos que benefician a los parientes. Encontramos la casualidad cerebraltiene clonemates en el abdomen, por lo que, aunque la casualidad cerebral no se transmite al siguiente huésped, sus clonemates, que son similares a los gemelos porque comparten el 100% de su información genética, sí lo hacen ".
Curiosamente, Criscione señala que cuando la hormiga come la bola de baba de caracol e ingiere una miríada de larvas de parásitos, muchos migran a la cabeza de la hormiga. Pero cuando uno llega al cerebro de la hormiga, el resto cambia de dirección y migra al abdomen, donde se formanun quiste protector a su alrededor.
Entonces, ¿qué hace que una casualidad cerebral se convierta en héroe, y mucho menos que las otras se vuelvan y se dirijan hacia la seguridad comparativa del abdomen de la hormiga?
"No sabemos", dijo Criscione. "Una hipótesis es que la base genética de este rasgo de" héroe "se encuentra en todos los individuos, pero necesitamos conocer el gen o genes que controlan el rasgo para responder a esto. Así, sigue siendo una pregunta pendiente. En cuanto al cambio de dirección, existe la hipótesis de que la casualidad cerebral libera directamente una sustancia química o indirectamente hace que la hormiga libere una sustancia química que informa que las otras larvas van al abdomen."
Desde una perspectiva más amplia, Criscione dice que la fusión de la selección de parentesco y multinivel ha reavivado el interés en cómo la relación genética entre los individuos influye en la selección de rasgos, que van desde el comportamiento social hasta cómo las plantas cultivan raíces.
"Nuestro estudio agrega un rasgo único a la lista donde el rasgo seleccionado por parentesco es uno que facilita la transmisión del parásito", dijo Criscione. "También es interesante para los trematodos, que son un grupo diverso de lombrices parasitarias con más de 30,000 estimadosespecies, algunas de las cuales son de gran importancia económica y para la salud. Todas las especies de trematodos tienen reproducción asexual en su primer huésped, que generalmente es un molusco como los caracoles. Por lo tanto, la clonalidad, la forma más alta de relación genética, hace posible la selección de parentescoen la evolución de otros rasgos de trematodos, incluida la competencia entre clones y la formación de castas, o posiblemente incluso sus huéspedes con respecto a la virulencia ".
Criscione dice que hay mucho que aprender sobre la biología de transmisión de clonemates dentro del sistema de duela hepática lanceta, desde cuántos llegan al huésped mamífero final hasta cuán dispersos están entre los huéspedes finales individuales.
"Si los compañeros clon terminan en el mismo huésped y compañero, esto es igual al auto-apareamiento", dijo Criscione. "El auto-apareamiento es una forma extrema de endogamia, que es uno de los mecanismos evolutivos que configura la forma en que la información genética esdividido entre individuos en una población. Además, será interesante preguntar si algún clon en particular domina, ¿o vemos una mezcla de diferentes clones que sobreviven al proceso de transmisión al huésped final? "
Debido a que los fenotipos alterados del huésped, conductuales y morfológicos, por parásitos ocurren en otros grupos de parásitos más allá de los trematodos, Criscione dice que será importante fusionar la ecología, la genética de poblaciones y la filogenética de los parásitos con estos rasgos de manipulación de parásitos para comprender completamente suorígenes, importancia adaptativa y contexto ecológico.
"Los parásitos son extremadamente diversos en términos de sus ecologías y la cantidad de especies diferentes que han desarrollado un ciclo de vida parasitario", agregó Criscione. "Por lo tanto, será emocionante descubrir las posibles formas en que se han producido los fenotipos alterados del huéspeda través de los diferentes parásitos "
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas A&M . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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