Agora sabemos como a formiga zumbi é mordida


Como nós começa a compreender a surpreendente complexidade de um fungo que invade o corpo de uma formiga, cresce por todos os tecidos e ordena ao hospedeiro que suba em uma árvore e morda um galho, matando-o e explodindo a parte de trás de sua cabeça para chover esporos mais formigas abaixo? A ciência deveria deixar esse surto de zumbis um mistério?

Não, não é divertido nisso. Na Penn State, os biólogos vêm provocando essa incrível manipulação pela Ophiocordyceps fungo, e hoje eles colocaram uma nova peça do quebra-cabeça no lugar – como o fungo faz a formiga morder um galho. A resposta é tão vil quanto você esperaria de um fungo assassino.

Matt Simon cobre cannabis, robôs e ciência climática para WIRED.

Quando um Ophiocordyceps espore terras no exoesqueleto de uma formiga, ele começa a comer o seu caminho através do material duro, eventualmente infiltrando-se nas entranhas pegajosas e nutritivas. Aqui cresce os chamados tubos de hifas por todo o corpo, formando uma rede que penetra nos músculos da pobre formiga. (Como isso deve sentir talvez é um mistério que nunca quereríamos resolver.) No entanto, mesmo que o fungo manipule o comportamento da formiga de maneiras insondáveis, ele nunca penetra no cérebro. Em vez disso, ele cresce em torno dele e para os músculos que controlam as mandíbulas próximas, também conhecidas como as pequenas porções.

Os pesquisadores da Universidade da Pensilvânia usaram um microscópio eletrônico de varredura, que imagina pequenas coisas bombardeando-as com elétrons, para observar esses músculos mandibulares em formigas moribundas. "O que descobrimos foi que o músculo parece estar em um estado de contração forçada", diz a bióloga molecular Colleen Mangold, autora principal de um novo artigo descrevendo as descobertas no estudo. Revista de Biologia Experimental.

Uma imagem de microscópio eletrônico de varredura de músculo de formiga coberto de células fúngicas tubulares. Observe os pontos de conexão entre as células.

Colleen Mangold

Curiosamente, o fungo destruiu o sarcolema, uma espécie de bainha ao redor das fibras musculares. Mas deixou intactas as junções neuromusculares, onde os neurônios se comunicam com os músculos para movê-los. "O que isso nos diz é que talvez haja um sinal central vindo do cérebro e iniciando a contração muscular ainda, já que as junções neuromusculares são mantidas", diz Mangold. Em outras palavras, o fungo não está apenas se transformando em músculo e destruindo-o, querendo ou não, cortando a comunicação com o cérebro.

Mas o mais importante é que o fungo força o músculo a contrair com tal poder que destrói as fibras, aparentemente tornando-as incapazes de se abrir novamente. A hipótese, diz Mangold, é que “uma vez que a formiga atinge um local e morde, no momento da picada, o fungo segrega algo de uma forma síncrona que causa a contração muscular e depois o aperto da morte”. E voilà, a formiga zumbi se torna um vetor para o patógeno fúngico que continua a devastar a colônia.

Uma formiga zumbi em seu aperto final da morte. O caule que sai da parte de trás de sua cabeça chove esporos de fungos em mais formigas abaixo, perpetuando assim a infecção da colônia pelo parasita.

Kim Fleming

Por todo este estudo exposto sobre uma das manipulações mais complexas da natureza, também levanta novas questões. Mangold e seus colegas são particularmente curiosos sobre o que eles chamam de partículas semelhantes a vesículas extracelulares – pequenas esferas ligadas às células fúngicas. "Nós realmente não sabemos o que são", diz ela. "Não sabemos se são derivados do fungo ou do hospedeiro, mas talvez estejam desempenhando um papel no início da contração do músculo mandibular".

Mais misterioso ainda, essas partículas aparecem em formigas infectadas com Beauveria bassiana, um parasita fúngico não zumbitante que também destrói o sarcolema. Destruir a bainha pode ajudar ambos os fungos a criarem pontos de penetração, para que possam fornecer nutrientes às suas comunidades fúngicas dentro do músculo. E para OphiocordycepsExpor as fibras pode facilitar sua dosagem com algum tipo de toxina necessária para a manipulação.

Assim como os cientistas desvendam um mistério da formiga zumbi, mais mistérios surgem em seu lugar. Mas desde que eu nunca saiba como é um fungo invadir minhas fibras musculares, eu estou bem.


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