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Los escarabajos herbívoros comparten microorganismos a través de la comida

Los escarabajos herbívoros comparten microorganismos a través de la comida

Un equipo de investigación del Instituto de Biología Evolutiva (IBE) ha demostrado que las comunidades de insectos que viven sobre las mismas plantas pueden compartir también las comunidades de  microorganismos  endosimbiontes que tienen en sus células.

El estudio apunta a las hojas de los árboles como mecanismo de transmisión horizontal de  endosimbiontes  bacterianos entre insectos herbívoros.

El hallazgo podría resultar de interés para los estudios ecológicos de las infecciones bacterianas y para la creación de planes de protección de especies.

12.01.2021

 

Los organismos vivos a menudo presentan relaciones muy íntimas entre ellos. Un caso muy claro lo encontramos en muchos animales y plantas, capaces de albergar todo tipo de microorganismos en su propio cuerpo y dentro de sus propias células. Por ejemplo, el ser humano tiene muchos tipos de bacterias de manera natural en el intestino y establece con ellas una relación simbiótica, pues las bacterias ayudan a los procesos digestivos del huésped e incluso suministran vitaminas y otros compuestos beneficiosos al organismo.

También es muy habitual que los insectos lleven bacterias vivas no solo en sus tubos digestivos, sino también adaptados a vivir dentro de sus células (denominados endosimbiontes), y estos últimos también pueden ofrecer ventajas a sus huéspedes, como por ejemplo la protección frente a infecciones víricas. Estas bacterias pueden pasar de una generación del huésped a la siguiente colonizando la línea germinal de las hembras (transmisión vertical), pero varios estudios apuntan a que también lo pueden hacer por transmisión horizontal: transmitiéndose entre especies.

 

Hasta ahora, se han propuesto varios mecanismos que potencialmente podrían hacer la transmisión horizontal efectiva, entre ellos la hibridación entre especies, el parasitismo y también las relaciones tróficas entre insectos puesto que, por ejemplo, en el caso de los insectos depredadores, el contagio podría causarlo una presa infectada por la bacteria. En el caso de los insectos herbívoros, sin embargo, su dieta no se había identificado como un posible mecanismo que permitiera esta transferencia entre especies.

Ahora un equipo del Instituto de Biología Evolutiva, un centro de investigación mixto del CSIC y la Universitat Pompeu Fabra (UPF), ha demostrado que las comunidades de insectos que viven sobre las mismas plantas pueden compartir también las comunidades de endosimbiontes que tienen en sus células.

El equipo de investigación ha usado la técnica de secuenciación masiva conocida como metabarcoding para estudiar cuatro especies de escarabajos crisomélidos de Norteamérica que conviven sobre hojas de aliso, estudiando y comparando la diversidad de endosimbiontes que tienen y también su posible presencia sobre las hojas del árbol.

El análisis demostró la presencia de bacterias Wolbachia en todas las especies de crisomélidos que se alimentan de aliso, y también en los extractos de hoja del árbol. En cambio, este tipo de Wolbachia no apareció en las muestras de Can. philadelphica, un escarabajo próximo pero que vive y se alimenta sobre otra planta.

"Todo ello indica que una especie de escarabajo podría estar esparciendo Wolbachia sobre las hojas de aliso, por ejemplo a partir de puestas de huevos, de excrementos o a través de saliva o regurgitaciones, y que las otras especies, al comerse estas hojas, podrían incorporar la bacteria", comenta Jesús Gómez-Zurita, investigador principal del IBE en el grupo evolución de escarabajos herbívoros y responsable del estudio. "Es una de las primeras veces que se demuestra con datos genéticos el papel de las plantas como posible estado intermedio en la transmisión de endosimbiontes", añade.

El estudio podría resultar de interés para los estudios ecológicos de las infecciones bacterianas y los planes de protección de especies. "Entender en detalle cómo se pueden llegar a transmitir y fijar las infecciones bacterianas entre especies a través del alimento compartido podría ser útil por el control biológico de herbívoros", concluye Gómez-Zurita.

 

Artículo de referencia:  A. Cardoso and J. Gómez-Zurita.  2020. Food resource sharing of alder leaf beetle specialists (Coleoptera: Chrysomelidae) as potential Insect–Plant interface for horizontal transmission of endosymbionts. Environmental Entomology, 49(6), 2020, 1402–1414; DOI: 10.1093/ee/nvaa111

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