Las larvas de esta avispa a veces crecen en cientos de clones de soldados, pero ¿por qué?

Las larvas de esta avispa a veces crecen en cientos de clones de soldados, pero ¿por qué?

14 de agosto de 2017 <img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/copidosoma-floridanum.jpg" "Copidosoma floridanum"

La avispa parasitoide Copidosoma floridanum ha sido estudiada de cerca por los entomólogos por su extrema proliferación en la etapa embrionaria, con hasta 3.000 larvas emergiendo de un solo huevo. Algunas de esas larvas se convierten en "soldados", y un nuevo estudio muestra que más lo harán en respuesta a la competencia de otros parasitoides en el mismo huésped, pero no a las condiciones ambientales como el golpe de calor o la infección bacteriana. (Fotografía: John Rosenfeld, Bugguide.net)

Imagine, por un momento, tener 3.000 hermanas gemelas. Todos ustedes viven dentro de una oruga, pero es su hogar, y sus números sirven como un verdadero ejército contra cualquier intruso.

Así es la vida de la avispa parasitoide Copidosoma floridanum, uno de los ejemplos más fascinantes del mundo de los insectos de la poligamia, en el que múltiples embriones se forman a partir de un solo huevo. C. floridanum las hembras ponen huevos dentro de los huevos de ciertas especies de polillas; cuando la larva de la polilla eclosiona, el huevo de la avispa da lugar a hasta 3.000 embriones clonados.

Pero espera, hay más.

C. floridanum también exhibe polifenismo, en el cual diferentes tipos de larvas de avispa se desarrollan a partir del mismo material genético-mejor conocido por su papel en el sistema de castas (reina, obrera, soldado, etc.) que aparece en insectos sociales como hormigas y abejas. C. floridanum produce dos tipos diferentes de larvas: reproductores y soldados. Los reproductores emergen durante el último estadio de la larva de la polilla, la consumen y pupan en avispas adultas. Los soldados, sin embargo, emergen antes pero nunca mudan, y mueren cuando el huésped muere. En su lugar, pasan su tiempo defendiendo a sus hermanos reproductores atacando a otros parasitoides presentes en la misma larva huésped. El guión no es siempre el mismo, sin embargo, ya que C. floridanum puede cambiar el número de larvas soldado que produce, y también se sabe que los huevos masculinos tienden a producir menos larvas soldado y menos agresivas.

Los investigadores, por supuesto, quieren saber por qué sucede todo esto. En un estudio publicado en julio en el Annals of the Entomological Society of America, un equipo dirigido por Margaret Smith, doctora en filosofía, profesora adjunta de la Universidad de Georgia del Norte (y anteriormente investigadora posdoctoral de la Universidad de Georgia, donde se realizó una parte de la investigación), explora las condiciones que estimulan el aumento del desarrollo de los soldados en Copidosoma floridanum así como algunos de los mecanismos biológicos subyacentes que lo impulsan. "Decidimos hacer ambos experimentos en este documento porque conocíamos parte de la historia pero queríamos completar algunas piezas importantes que faltaban", dice Smith.

<img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/copidosoma-floridanum-on-leaf.%20jpg" "Copidosoma floridanum en hoja"

En un estudio sobre la avispa parasitoide Copidosoma floridanum, la presencia del parasitoide competidor Microplitis demolitor resultó en un cambio hacia la generación de más larvas de soldados en la cría C. floridanum, mientras que el golpe de calor y la infección bacteriana no tuvieron ninguna influencia. Futuras investigaciones podrían tratar de entender la base celular de la formación de castas de C. floridanum. (Foto: Scott Justis, Bugguide.net)

Investigaciones anteriores mostraron que la presencia de competidores estaba relacionada con el aumento de la producción de soldados en C. floridanum. Smith y sus colegas comprobaron si otros factores externos también estaban relacionados. (Los cambios en el desarrollo de castas en otros grupos de insectos se exhiben comúnmente como respuestas a las condiciones ambientales). Encontraron, sin embargo, que el golpe de calor y la infección bacteriana no tenían influencia en la producción de soldados. Sólo el multiparasitismo, en la forma de la presencia del parasitoide competidor Microplitis demolitor, llevó a un aumento de la producción de soldados en su experimento.

¿Qué hay de M. demolitor causa C. floridanum para cambiar hacia una mayor producción de soldados? Los investigadores probaron eso, también, y encontraron que el corion M. demoledor de huevo es el disparador.

Como los embriones de C. floridanum proliferan, el diferenciador entre las larvas reproductoras y las larvas soldado es la presencia o ausencia de una "célula germinal primaria" durante la división del embrión. Los embriones sin las células germinales primarias se convierten en larvas soldado. Smith y sus colegas encontraron que, en respuesta al multiparasitismo, las crías femeninas de C. floridanum se desplazan rápidamente (en 16 horas) para producir más embriones sin células germinales primarias. Sin embargo, el mismo cambio no se produjo en las crías masculinas. Todo esto se suma a un entendimiento más profundo de cómo la poligamia y el polifenismo han evolucionado en C. floridanum. "Creo que estos hallazgos son importantes porque avanzan nuestra comprensión de la formación de castas en esta especie", dice Smith. "C. floridanum es diferente a muchos insectos sociales en que la casta está determinada por la presencia de células madre de línea germinal y no por el medio ambiente. Comprender más esta especie nos ayuda a entender mejor la variación en la evolución de la diferenciación de castas y la plasticidad en general"."

Sin embargo, lo que queda por responder es exactamente cómo C. floridanum ingenia el cambio de casta, algo que Smith dice que espera responder en el futuro.

<"Realmente me gustaría entender más sobre la base celular de la formación de castas", dice Smith. "¿Se altera la expresión genética para que las células germinales primarias adopten un destino no germinal? ¿Las crías mueven físicamente la célula germinal primaria para que no terminen en los embriones hija durante la proliferación? "

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