Una investigació liderada per l’Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva de la Universitat de València ha descobert una interacció sense precedents entre pugons i formigues que revela com els primers insectes poden mostrar un comportament tipus ‘Doctor Jekyll i Míster Hyde’ amb els segons.
“El nostre treball descriu per primera vegada, juntament amb la relació mutualista clàssica entre tots dos insectes, l'existència de mimetisme agressiu de pugons cap a formigues”, explica el professor de Genètica David Martínez Torres, director de l'estudi, els resultats del qual es publiquen aquesta setmana en la revista ‘PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences’.
Els pugons i les formigues presenten, tradicionalment, una relació de cooperativisme. Els pugons, que són herbívors, ofereixen melassa a les formigues com a aliment a canvi de cures higièniques i protecció enfront de depredadors. De fet, es parla que les formigues munyen als pugons. No obstant això, aquesta recerca, després de més de 50 hores d'enregistrament de diversos formiguers a través de microscopi, ha mostrat que una determinada espècie de pugons produeix individus que són acollits en la càmera de cria de les formigues i acaben sent agressius per a elles en succionar l'hemolimfa de les seues larves.
El professor David Martínez subratlla que la càmera de cria d'un formiguer “sol estar fortament custodiada per les formigues, les quals devoren qualsevol intrús que gose apropar-se a la mateixa. Malgrat això, el nostre treball demostra que l'engany és possible gràcies a què els pugons aplanats sintetitzen una cutícula -part externa del seu cos- amb una composició química més semblant a la de les larves de les formigues que a la dels pugons arrodonits”.
LES BASES DE L'ENGANY
El pugó ‘Paracletus cimiciformis’ presenta, en una fase del seu cicle vital, dues formes alternatives diferents (morfs) que poden donar lloc l’una a l'altra de manera clonal. Els pugons pertanyents a un d'aquests morfs, verds i d'aspecte bombat, mantenen amb les formigues una relació mutualista convencional. En contrast, “els pugons del morf alternatiu -genèticament idèntics als anteriors, però de color blanc i de forma aplanada- són confosos per les formigues amb les seues pròpies larves i els dipositen al costat d'elles”, exposa Martínez Torres.
La troballa més important d'aquest estudi és que els pugons, una vegada a la càmera de cria, “aprofiten la disponibilitat de centenars de larves de formigues per clavar-los els seus estilets -estructures bucals que els pugons utilitzen per xuclar la saba de les plantes- i succionar la seua hemolimfa, equivalent a la sang en els artròpodes”, assevera el professor. En conseqüència, a partir de la difusió d'aquesta recerca, “la descripció típica dels pugons com a insectes xucladors de saba i, per tant, estrictament herbívors, deuria ser matisada”, segons David Martínez.
DUES ESTRATÈGIES PER LA SUPERVIVÈNCIA CONTRAPOSADES
Per la seua banda, l'investigador primer signant de l'article titulat ‘Aggressive mimicry coexists with mutualism in an aphid’, Adrián Salazar, afirma que la realitat és més complexa que les idealitzacions que fem d'ella. “La imatge romàntica de les formigues cuidant del seu bestiar de pugons, encara que estiga molt difosa, només és una menuda part d'una història que l'evolució enriqueix de múltiples maneres. En aquest cas, ha aconseguit reunir dues estratègies absolutament contraposades de relacionar-se amb formigues en un mateix genoma d'un pugó”, argumenta.
Aquesta recerca és part del projecte de tesi doctoral que Adrián Salazar desenvolupa a l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva amb una beca ‘Atracció de talent’ de la Universitat de València sota la direcció del professor David Martínez Torres. A més, també han participat dos investigadors del mateix institut, Enrique Font i Pau Carazo.
La Universitat de València ha liderat aquest estudi, en el qual han col·laborat l'Institut de Química Avançada de Catalunya, pertanyent al CSIC, i la Universitat de Lleó. A la seua vegada, el treball s'ha desenvolupat en el marc d'un projecte nacional de recerca de l'antic Ministeri de Ciència i Innovació, l'investigador principal de la qual és Martínez Torres.
NOUS INTERROGANTS
Les conclusions de l'article publicat aquesta setmana en PNAS, ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ obre nombrosos interrogants, alguns dels quals està previst abordar-los immediatament, encara que depenents de l'existència de finançament. Entre les qüestions a resoldre estarien, per exemple, identificar què factors ambientals controlen la producció del morf agressiu; quins costos i beneficis suposa la interacció per a cada participant; el rang taxonòmic de l'engany i el nivell de variabilitat en el senyal químic utilitzat per enganyar les formigues; què ocorre en espècies de pugons emparentades que també es relacionen amb formigues. De fet, el professor David Martínez comenta que aquestes i altres qüestions apareixen entre els objectius d'una recerca sol·licitada al Ministeri d'Economia i Competitivitat en l'última convocatòria de projectes nacionals pendent de resolució.
La potencial aplicació d'aquests estudis seria a llarg termini, ja que es tracta de recerca bàsica. Atès que tant les formigues com els pugons poden ser plagues importants en l'agricultura, qualsevol avanç en el coneixement dels seus cicles de vida pot ser útil a l'hora d'implementar programes de gestió de cultius i control de plagues.
David Martínez és professor titular de Genètica i investigador de l'Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva de la Universitat de València. La seua trajectòria científica sempre ha estat lligada a temes relacionats amb els insectes mitjançant la utilització d'aproximacions genètiques i moleculars. Encara que les seues recerques inicials es van centrar en temes d'interès aplicat (com ara l'estudi de les bases moleculars de la resistència a insecticides tipus piretrines), en els últims anys els seus projectes s'emmarquen en la recerca bàsica. Les línies fonamentals del seu treball actual són tres. D'una banda l'estudi de les relacions evolutives dins dels pugons així com de l'evolució dels seus cicles de vida. En segon lloc, les bases moleculars que controlen els ritmes estacional i circadià en pugons (i en insectes en general) i la seua relació amb els cicles vitals. I, finalment, la mirmecofília en pugons, incorporada recentment.
Més informació i vídeos:
Aggressive mimicry coexists with mutualism in an aphid.
Adrián Salazar, Benjamin Fürstenau, Carmen Quero, Nicolás Pérez-Hidalgo, Pau Carazo, Enrique Font, and David Martínez-Torres.
Data d'actualització: 13 de de gener de 2015 12:43.
Llista de notícies
