Cambiando de inquilino

Hace 100 millones de años, se dio inicio a una estrecha relación entre un pulgón y una bacteria hasta el punto de ser mutuamente dependientes. La bacteria, Buchnera aphidicola, incluso tiene un lugar especial dentro del pulgón donde vive y se desarrolla llamado bacteriocito. No lo puede hacer en otra parte.

Fuente: Rebecca P. Duncan.

Este pulgón, de nombre Acyrthosiphon pisum, tiene una forma de reproducción muy peculiar. Antes de que llegue el invierno, la hembra deposita huevos fecundados por un macho, los cuales no eclosionan hasta entrada la primavera. Todas las descendientes son hembras. Una vez son adultas (sólo les toma 10 días en hacerlo) empiezan a parir 10 crías hembras por día. No ponen huevos, pues requieren de machos —que no hay— para hacerlo. El proceso se llama partenogénesis. Al finalizar el otoño las noches se hacen cada vez más largas. Esto provoca un cambio fisiológico en el pulgón y las hembras dan crías de ambos sexos, quienes copulan y producen los huevos.

Esta forma particular de reproducción le ha valido a Buchnera para pasar de generación en generación, durante millones de años. La bacteria infecta los huevos o las crías antes que nazcan —en el ovario. Se transmiten vía materna.

Un par de científicos de la Universidad de Texas en Austin (EEUU) quisieron saber qué le pasaría al pulgón si le cambiamos a su querido inquilino por otro diferente.

Pusieron a un grupo de pulgones de dos días de vida en un ambiente a 35°C por 4 horas. Estos individuos tenían una Buchnera que, a esa temperatura, moría. De esta forma, los pulgones se libraron de sus compañeros de toda su existencia como especie. Al día siguiente, a la mitad de ellos les introdujeron nuevos inquilinos: Buchneras tolerantes al calor. Y ¿qué pasó?

Pues, las bacterias que recibieron a los nuevos inquilinos se desarrollaron más rápido (tardaron menos días en llegar a su fase adulta), pesaban un 50% más y tenían casi el doble de descendientes. Esto indica que Buchnera controla la expresión de ciertos genes del pulgón. Le dio una ventaja evolutiva.

Este tipo de interacciones entre bacterias e insectos es muy común en la naturaleza. Está presente incluso en vectores de enfermedades como los zancudos y mosquitos y plagas de muchos cultivos. Entender el mecanismo genético, fisiológico y metabólico, nos permitirá desarrollar mejores estrategias para controlarlas.

Referencia:

Moran, N & Yun, Y. Experimental replacement of an obligate insect symbiont PNAS doi: 10.1073/pnas.1420037112 (2015)