¿Cómo un hongo carnívoro envenena a su presa?
Foto: Miguel Champi Alamy
Autora: Jennifer Frazer
Traducción: Natividad Gutiérrez
Los científicos saben desde hace décadas que los hongos ostra se alimentan de nemátodos y finalmente descubrieron como actúan sus toxinas.
En 1980, unos científicos descubrieron que los hongos ostra son carnívoros. La deliciosa e inevitable deducción ante esta afirmación es que son el único alimento vegano que, por sí mismo, puede comer carne.
Y la carne en cuestión es definitivamente carne. Los nemátodos, también llamados gusanos redondos, son pequeños animales con intestino, nervios y músculos por lo que básicamente están, aunque de forma primitiva, llenos de sueños y esperanzas. El hongo ostra envenena y paraliza nemátodos con tan solo unos minutos de contacto, inyectan sus filamentos en los cadáveres, disuelven el contenido y absorben el líquido.
Lo que no se sabía era cómo es que este veneno actúa, o qué tan potente es. Un equipo de científicos taiwaneses que buscaban responder estas preguntas publicaron sus resultados el pasado marzo en Proceedings of the National Academy of Sciences. Ellos descubrieron que el hongo selecciona como su objetivo a una parte tan indispensable de estos gusanos que las especies de nemátodos separadas por más de 280 millones de años de evolución, eran igualmente susceptibles.
Antes de seguir, sin embargo, es importante enfatizar que los hongos ostra están muy lejos de ser los únicos hongos que tienen este hábito alimenticio, probablemente porque los nemátodos son los animales más abundantes en el suelo. Los pequeños gusanos son tan comunes que si todo el planeta, excepto los nemátodos, se disolviera, aún quedaría visible una capa de nemátodos con la forma del planeta, ahí flotando en el espacio.
Así que, tal vez, no es tan sorprendente que estos gusanos llenos de proteína de alta calidad hayan provocado un estallido en la evolución de los hongos. Aún así, el puramente astuto ingenio, diversidad y abundancia de las herramientas con las que los hongos responden a este reto es sombríamente impresionante.
Por ejemplo, algunas especies que pertenecen a un grupo de organismos parecidos a los hongos, los oomycetos, liberan células cazadoras que rastrean a los nemátodos, al igual que algunas especies de hongos verdaderos, los quitridios (patógenos de anfibios). Suena como algo sacado de The Matrix, excepto que en forma de hongo nadador. Una vez que alcanzan a su objetivo, se enquistan cerca de la boca o el ano antes de inyectarse en el gusano y atacar sus órganos internos.
Un segundo grupo de oomycetos del género Haptoglossa construye unas células arpón muy infectivas. Estas pistolas presurizadas buscadoras de nemátodos están programadas para pegarse a una superficie, con el cañón apuntado hacia arriba. Cuando un nemátodo choca contra él, una delgada línea se rompe, desplegando un arpón que inyecta suficientes esporas de Haptoglossa para acabar con la existencia del gusano. Aunque podemos encontrar un aparato similar en las células urticantes de las medusas y el coral, esto parece ser una invención completamente independiente con prácticamente el mismo equipamiento.
Algunos hongos producen bombones como trampas explosivas. Estas esporas tienen muchas formas irritantes como guadañas, estiletes o -no es broma- malvaviscos en forma de pollito, de los cuales todos parecen diseñados para incrustarse en el esófago de los nemátodos como las espinas de un pescado en la garganta de su depredador. Dichas esporas deben ser exquisitas ya que los nemátodos las tragan de todas formas. Una vez que se encuentran cómodamente instaladas, las esporas germinan perforando el intestino del nemátodo, matándolo y finalmente se lo comen.
Otros hongos desarrollaron ramificaciones pegajosas, nudos o redes cubiertas con súper pegamento para nemátodos. Ellos aparentemente pueden saborear este pegamento y retroceder, un reflejo que en ocasiones los salva de la muerte inminente. Por otro lado, esto debe funcionar la mayoría de veces porque al menos 40 especies de hongos producen estas redes.
Luego tenemos a los collares de la muerte, joyería letal por la cual algunos desprevenidos nemátodos nadan, se enredan pero se desprenden y presumen de haberse librado de la trampa por un momento -mientras más tiempo mejor porque así dispersan las esporas del hongo- antes de que el collar inevitablemente se inyecte en el nemátodo y … bueno, ya saben el resto.
Una variación de esta arma es la trampa de aro inflable. Al menos 12 especies diferentes de hongos usan trampas de constricción que se inflan formando alas letales de agua en una décima de segundo. Como verás, un apretón fúngico es fatal.
Lo que vimos antes son trampas físicas pero las trampas químicas también pueden hacer el trabajo sucio.
Basados solamente en la apariencia, un Pleurotus ostreatus de color crema y con forma de marisco no es un hongo que levante sospechas de ser carnívoro, pero si examinamos cuidadosamente su dieta veremos una necesidad de ingerir proteína. Cualquiera que haya recolectado o cultivado hongo ostra sabe que son agentes de pudrición de la madera y una de las primeras criaturas en darle una probada a los árboles caídos. Cabe añadir que quienes alguna vez tratamos de comer madera sabemos que esta es principalmente pobre en proteínas.
Cuando pasan hambre, los filamentos de Pleurotus que viven dentro de la madera producen gotas de veneno. Minutos después de que las narices de los nemátodos empujen los filamentos, se ralentiza su movimiento y poco a poco se paralizan.
En el presente estudio, todas las 15 especies de Pleurotus tuvieron esta habilidad. Luego, escogieron 17 especies de nemátodos para observar si alguno podía sobrevivir al veneno. Ninguno pudo. Los científicos concluyeron que el mecanismo de parálisis ha sido conservado por la evolución a través de los linajes de nemátodos que divergieron hace aproximadamente 280-430 millones de años.
Los científicos sospechaban que el calcio podría jugar un rol en la acción del veneno. Los músculos de los animales contienen grandes depósitos de calcio. Cuando los nervios le comunican a los músculos que deben moverse, el calcio es liberado y estimula la contracción. Cuando los nervios les dicen que paren, las bombas llenan los depósitos de calcio y el músculo se relaja.
Para investigar cómo los hongos lograban esta hazaña, los científicos diseñaron gusanos que tenían una determinada cantidad de calcio visible y descubrieron que el ion inundaba la faringe y músculos de la cabeza en nemátodos envenenados -y se quedaban ahí, paralizados. Rápidamente las neuronas y las células musculares murieron en masa.
Además, el veneno fúngico probablemente abre irreversiblemente una puerta de calcio y/o atasca las bombas de calcio lo que provoca que se vuelva a almacenar. Sin una forma de colocar el calcio de vuelta a donde pertenece, el nemátodo acaba presentando un rigor mortis que lo lleva a la muerte.
Luego, al mutar nemátodos aleatoriamente y buscar individuos resistentes al veneno para después secuenciar los genes de los mutantes y ver qué se desfasó, los científicos dedujeron que el veneno fúngico puede actuar solamente si el nemátodo presenta sus pelos sensoriales intactos llamados cilios.
Estas 60 o más antenas enervadas se proyectan desde el fuselaje del nemátodo y se usan para oler, saborear, tocar, tomar la temperatura y sentir su entorno. Ya que los gusanos que no pueden formar cilios (haciéndolos inmunes al veneno de los hongos) tampoco pueden sentir el ambiente que los rodea (dejándolos ciegos), es probable que los mutantes que pudieron escapar de Pleurotus no puedan sobrevivir en la naturaleza, concluyeron los científicos.
Otras pruebas revelaron que el mecanismo del veneno de Pleurotus es distinto del de todos los nematicidas. Los nemátodos son parásitos importantes de plantas, ganado y seres humanos, y su resistencia a los nematicidas está en aumento. Un potencial fármaco tan completamente desconocido, ampliamente eficaz y por el cual, al parecer, los nemátodos no pueden desarrollar resistencia es intrigante.
Y ni siquiera es el único. Recuerdan a los hongos que forman redes pegajosas?. Algunos de ellos -que por cierto, no tienen relación con Pleurotus- también provocan que los nemátodos entren en coma en menos de una hora!
Esta es una opinión y análisis del siguiente artículo científico:
Lee, C. H., Chang, H. W., Yang, C. T., Wali, N., Shie, J. J., & Hsueh, Y. P. (2020). Sensory cilia as the Achilles heel of nematodes when attacked by carnivorous mushrooms. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(11), 6014-6022.
