What parasite controls the brain of ants?

El parásito que zombifica hormigas

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La naturaleza está llena de maravillas, pero también de estrategias de supervivencia que rozan lo increíble, e incluso lo aterrador. Imagina una criatura tan pequeña que puede apoderarse del libre albedrío de otra, convirtiéndola en un títere sin voluntad propia, un verdadero zombi. Esta no es una historia de ciencia ficción, sino la realidad de lo que le sucede a ciertas hormigas cuando se cruzan en el camino de un parásito particularmente astuto: Dicrocoelium dendriticum.

How long is an ant's memory?
Ants learn very rapidly, their memory lasts up to 3 days, decreases slowly over time and is highly resistant to extinction, even after a single conditioning trial. Using a pharmacological approach, we show that this single-trial memory critically depends on protein synthesis (long-term memory).

Este diminuto gusano plano, también conocido como duela hepática lanciforme, es un maestro de la manipulación. Su ciclo de vida es complejo y requiere pasar por varios huéspedes para completarse. Comienza como un huevo en el estiércol de animales herbívoros, como el ganado. Este estiércol es ingerido por un caracol, que se convierte en el primer huésped. Dentro del caracol, los huevos eclosionan y las larvas se desarrollan. Eventualmente, el caracol expulsa al parásito en una 'bola de baba'.

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El Viaje Hacia el Control Mental

Aquí es donde las cosas se ponen extrañas. Una hormiga se encuentra con esta bola de baba del caracol y se la come, convirtiéndose en el segundo huésped del parásito. La mayoría de los individuos parásitos se alojan en el abdomen de la hormiga, esperando. Pero uno, el que tiene el papel crucial en esta macabra historia, se dirige directamente al cerebro de la hormiga. Una vez allí, se instala y comienza a ejercer su control.

La manipulación es específica y tiene un objetivo claro: llevar a la hormiga a una posición donde sea probable que sea comida por un herbívoro, el huésped final necesario para que el parásito madure y se reproduzca. Los científicos han observado por primera vez lo que ocurre dentro del cerebro de la hormiga infectada, obteniendo imágenes de la región específica donde se encuentran las neuronas responsables de los músculos de cierre mandibular. Estos son exactamente los músculos que la hormiga usa para morder y sujetarse a algo, y son el objetivo del parásito controlador.

El Comportamiento del Zombi

El comportamiento de la hormiga infectada cambia drásticamente. Al caer la noche, en lugar de regresar a la seguridad del nido con el resto de la colonia, la hormiga 'zombi' es impulsada a ascender por tallos de hierba u otra vegetación alta. Una vez en la cima, muerde firmemente el tallo con sus mandíbulas y permanece inmóvil allí. Esta posición la hace extremadamente vulnerable, especialmente a primera hora de la mañana, cuando los herbívoros salen a pastar.

La hormiga mantendrá esta posición peligrosa cada noche, liberándose solo durante el día para regresar a un comportamiento más normal (aunque aún infectada), hasta que finalmente sea consumida por un animal herbívoro. Una vez dentro del huésped final, la duela hepática puede madurar, reproducirse en el conducto biliar y liberar huevos que serán excretados con el estiércol, reiniciando este extraordinario y manipulador ciclo de vida.

Este es un ejemplo clásico de cómo un parásito manipula a su huésped para su propio beneficio. Los mecanismos exactos por los que el parásito logra este control conductual han sido un misterio, en parte porque era difícil visualizar la relación física entre el parásito y el cerebro de la hormiga. Las nuevas imágenes obtenidas por científicos del museo, publicadas en la revista Scientific Reports, arrojan luz sobre esta interacción al mostrar la presencia del gusano en la región clave del cerebro.

What parasite controls the brain of ants?
Dicrocoelium dendriticum (or the lancet liver fluke) is a parasitic flatworm. During the course of its remarkable life cycle it inhabits snails, ants and herbivorous mammals such as cattle. And although it is miniscule, it is capable of mind control.

Más Allá del Parásito: El Cerebro de la Hormiga

Para entender mejor la magnitud de esta manipulación, es útil conocer un poco sobre el propio cerebro de la hormiga y sus capacidades.

¿Cuán Complejo es el Cerebro de una Hormiga?

El cerebro de una hormiga es una mezcla fascinante de comportamientos instintivos y pensamiento colectivo. Aunque muchas de sus acciones, como la búsqueda de alimento o la construcción del nido, están impulsadas por instintos innatos, las hormigas también poseen una notable capacidad de aprendizaje y memoria. A través de la experiencia y la interacción dentro de la colonia, el comportamiento de las hormigas se adapta a las señales ambientales, permitiéndoles resolver problemas y mejorar la eficiencia en tareas vitales.

El pensamiento colectivo, o inteligencia de enjambre, mejora aún más las capacidades de la colonia. Las hormigas individuales contribuyen a un esfuerzo grupal mayor que a menudo supera la suma de sus partes. Por ejemplo, usan feromonas para comunicar la ubicación de fuentes de alimento, creando senderos que otras pueden seguir. Este comportamiento colaborativo no solo es instintivo, sino que también refleja una forma de aprendizaje social.

Navegación y Comunicación

La inteligencia de las hormigas se manifiesta claramente en sus sofisticadas estrategias de comunicación y navegación. Se comunican principalmente a través de feromonas, señales químicas que transmiten información sobre alimento, peligro y tareas de la colonia. Cuando una hormiga encuentra comida, deja un rastro de feromonas de regreso al nido que otras hormigas siguen. Este sistema dirige eficientemente a las trabajadoras hacia el alimento y permite a la colonia adaptar sus estrategias de búsqueda.

Además de la comunicación química, las hormigas muestran notables habilidades de navegación. Utilizan puntos de referencia visuales y rastros de feromonas para orientarse, permitiéndoles regresar eficientemente a sus nidos desde los sitios de búsqueda. Algunas especies incluso exhiben la capacidad de contar pasos, usando su movimiento como una señal de la distancia recorrida.

Tamaño del Cerebro de la Hormiga

Los cerebros de las hormigas son notablemente pequeños en comparación con los de los humanos, pesando solo una fracción de gramo y midiendo aproximadamente el tamaño de una semilla de amapola. En contraste, un cerebro humano pesa alrededor de 1400 gramos. A pesar de su diminuto tamaño, los cerebros de las hormigas son altamente eficientes, conteniendo entre 250.000 y 1 millón de neuronas, dependiendo de la especie. Este número neuronal es significativamente menor que los aproximadamente 86 mil millones de neuronas encontradas en el cerebro humano.

La compacidad del cerebro de una hormiga permite adaptaciones especializadas que les permiten realizar comportamientos complejos y tareas sociales. El denso empaquetamiento de neuronas facilita el procesamiento rápido de información, permitiendo a las hormigas responder velozmente a los cambios ambientales, navegar por su entorno y comunicarse eficazmente con su colonia. Esto demuestra que incluso los cerebros diminutos pueden soportar estructuras sociales intrincadas y comportamientos complejos.

What is the sampling rate of Ant Neuro?
To satisfy research demands for signal quality, compatibility, and mobility, ANT Neuro offers an eego™ mylab solution with the following adjustable options: A high-density EEG recording (8 channels-265 channels) with a high sampling rate (500hz - 16384Hz)
CaracterísticaCerebro de HormigaCerebro Humano
Tamaño aproximadoTamaño de semilla de amapola~1400 gramos
Peso aproximadoFracción de gramo~1400 gramos
Número de Neuronas250.000 a 1 millón~86 mil millones
ComplejidadAlta eficiencia, instinto, aprendizaje, inteligencia de enjambreMuy alta, cognición, lenguaje, conciencia

Estudios sobre la Memoria de la Hormiga

La flexibilidad conductual que ofrece la memoria es crucial para la supervivencia. La capacidad de aprender y memorizar permite a los animales responder a estímulos ambientales de manera adaptativa. Estudios recientes, como el realizado con hormigas *Formica fusca*, han explorado en detalle el aprendizaje asociativo olfativo, la memoria y la extinción en hormigas individuales.

Se ha demostrado que las hormigas pueden formar asociaciones duraderas entre olores y recompensas. Investigaciones con *Lasius niger* mostraron que podían aprender asociaciones olor-recompensa después de una sola prueba de entrenamiento, aunque se requerían más pruebas con señales espaciales. En *Formica fusca*, se ha confirmado que pueden formar memorias olfativas a largo plazo, aunque la duración exacta y si menos ensayos de condicionamiento conducen a memoria a largo plazo era menos claro antes de estos estudios.

La extinción, un fenómeno descrito por primera vez por Pavlov en perros, también ocurre en hormigas. La extinción es el proceso por el cual una respuesta condicionada disminuye gradualmente a través de la experiencia repetida con el estímulo condicionado en ausencia de su resultado (la recompensa). Es importante destacar que la extinción generalmente implica la formación de una nueva memoria inhibitoria, no la destrucción de la memoria original. Por lo tanto, dos memorias coexisten. Tras la extinción, la conducta original puede reaparecer con el tiempo, un fenómeno conocido como recuperación espontánea.

Los estudios con *Formica fusca* investigaron el rendimiento de adquisición cambiando el número de ensayos de condicionamiento (de uno a seis), probaron las habilidades de memoria en diferentes intervalos de tiempo (entre 1 hora y una semana después del entrenamiento) y estudiaron el fenómeno de la extinción. Estos trabajos confirman que las hormigas, a nivel individual, son capaces de un aprendizaje y una memoria sofisticados, incluyendo la formación de memoria a largo plazo y el proceso de extinción.

La Potencia de los Músculos de la Hormiga

Más allá de su cerebro, la hormiga posee un sistema muscular notablemente eficiente. A diferencia de los vertebrados, las hormigas tienen un exoesqueleto que sirve tanto de esqueleto como de punto de unión para los músculos, formando un sistema esqueletomuscular. Este sistema se compone de potentes fibras musculares que se contraen para facilitar el movimiento, permitiendo a las hormigas caminar, trepar y manipular objetos con precisión y fuerza.

Las mandíbulas de las hormigas son particularmente únicas, equipadas con músculos fuertes que les permiten realizar una variedad de funciones como cortar, transportar e incluso luchar. Estos músculos son especializados y altamente desarrollados, permitiendo movimientos rápidos y potentes. La coordinación entre las fibras musculares de la mandíbula y la estructura esquelética les permite agarrar y manipular objetos eficazmente, haciéndolas eficientes buscadoras de alimento y constructoras. Esta eficiencia muscular es vital para su supervivencia, permitiéndoles colaborar y prosperar en entornos complejos. Es precisamente esta fuerza mandibular la que el parásito manipula para fijar a la hormiga en la vegetación.

Preguntas Frecuentes sobre la Hormiga Zombi y su Cerebro

A continuación, abordamos algunas preguntas comunes sobre este fascinante tema:

¿Qué parásito específico controla el cerebro de las hormigas para convertirlas en zombies?

El parásito es un gusano plano llamado Dicrocoelium dendriticum, o duela hepática lanciforme.

How complex is an ant brain?
Despite their tiny size, ant brains are highly efficient, containing around 250,000 to 1 million neurons, depending on the species.

¿Por qué el parásito manipula a la hormiga de esta manera?

El parásito necesita ser ingerido por un animal herbívoro (como ganado) para completar su ciclo de vida y madurar. Al hacer que la hormiga suba a la vegetación y se fije allí, aumenta drásticamente la probabilidad de que sea comida por el huésped final.

¿Qué hace exactamente la hormiga controlada por el parásito?

Al caer la noche, la hormiga sube a la punta de tallos de hierba o plantas y muerde firmemente para quedarse anclada. Permanece allí hasta que es comida por un herbívoro o el sol de la mañana la hace descender temporalmente.

¿El parásito daña el cerebro de la hormiga de forma permanente?

El parásito se aloja en una región específica del cerebro relacionada con el control mandibular y manipula el comportamiento. Aunque afecta profundamente su conducta, el texto no especifica si el daño es físicamente permanente en el sentido de destruir el cerebro, sino que ejerce un control funcional sobre él.

¿Son inteligentes las hormigas a pesar de tener un cerebro pequeño?

Sí, las hormigas muestran comportamientos inteligentes que combinan instintos con aprendizaje, memoria y una notable inteligencia colectiva (de enjambre). Son capaces de aprender, adaptarse, comunicarse eficientemente y navegar utilizando diversas estrategias.

¿Las hormigas pueden recordar cosas?

Sí, las hormigas tienen capacidad de memoria. Estudios han demostrado que pueden formar memorias asociativas, incluyendo memoria a largo plazo, y que experimentan fenómenos como la extinción y la recuperación espontánea de recuerdos.

En Conclusión

La historia de la hormiga zombi y el parásito Dicrocoelium dendriticum es un recordatorio asombroso de la complejidad y, a veces, la brutalidad de las interacciones en la naturaleza. Nos muestra cómo un organismo diminuto puede explotar la biología de otro a un nivel fundamental, tomando el control de su sistema nervioso para asegurar su propia supervivencia. Al mismo tiempo, al explorar el cerebro, la memoria y las capacidades físicas de la hormiga, obtenemos una apreciación más profunda de estas criaturas, que, a pesar de su tamaño, poseen una biología sofisticada y una inteligencia colectiva impresionante. El estudio de estas interacciones no solo revela los secretos de la manipulación parasitaria, sino que también amplía nuestra comprensión de cómo funcionan los cerebros, incluso los más pequeños, y las múltiples formas en que la vida ha evolucionado para prosperar.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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