Mestre das marionetes

End of passion play, crumbling away
I’m your source of self-destruction
Veins that pump with fear,
sucking darkest clear
Leading on your deaths’ construction

Reconheceu esses versos? Eles fazem parte de uma música de uma das maiores bandas de Heavy Metal de todos os tempos: Metallica! Quem é fã (como eu) dessa grande banda, com certeza reconheceu imediatamente, esses que são os versos iniciais de uma das melhores músicas (do álbum homônimo) dessa banda: Master of Puppets! Agora, você deve estar se perguntando: “mas esse não é um blog sobre história natural? o que isso tem a ver com o blog?”.

Bem, acontece que neste post vou falar exatamente sobre titereiros do mundo natural! Organismos de diversos grupos que literalmente comandam outros, fazendo com que suas vítimas fiquem indefesas e sirvam de alimento, proteção e outras funções.

Em uma carta escrita a seu amigo americano e também naturalista (Botânico) Asa Gray, o nosso querido Charles Darwin (que nunca vou deixar de citar por aqui!) expressou o seu espanto diante ao comportamento de um himenóptero (vespa) parasitóide (figura 1):

…A mim parece haver muita desgraça no mundo. Não consigo me persuadir que um Deus beneficente e onipotente teria criado as Ichneumonidae com a intenção expressa de elas se alimentarem com os corpos vivos de lagartas…

Figura 1: Vespa Ichneumonidae da espécie Aleiodes indiscretus atacando uma lagarta. (foto: Wikipedia commons)

Os parasitas estão entre os mais bem sucedidos e sofisticados organismos do mundo natural. Praticamente todas as espécies de vida livre no planeta têm pelo menos um tipo de parasita em seu interior e muitas, inclusive os seres humanos, têm vários. Eles podem transformar o interior de outro organismos na sua própria moradia e alimento, como no exemplo da vespa acima. Podem invadir e controlar o sistema imunológico de seus hospedeiros. Eles podem até mesmo controlar o comportamento de seus hospedeiros e submetê-los às suas “ordens”.

O espanto de Darwin provavelmente seria ainda maior se ele conhecesse o último exemplo citado anteriormente: que alguns parasitas são ainda mais engenhosos e ao invés de simplesmente consumirem suas presas, adotam estratégias para controlar seus hospedeiros. Entre os organismos que utilizam essas estratégias estão os fungos, protozoários e muitos animais.

Começarei falando de um exemplo interessante de fungo que ataca insetos. O gênero Cordyceps inclue cerca de 400 espécies de fungos ascomicetos que habitam principalmente as regiões tropicais e são sua maioria endoparasitóides de insetos e outros artrópodes. Alguns fungos desse gênero são capazes de alterar o comportamento do inseto que infectam, como a espécie Cordyceps unilateralis que parasita formigas. Quando este fungo está pronto para esporular, faz com que as formigas abandonem seu comportamento social habital, alterando quimicamente seu comportamento. As formigas infectadas escalam um ramo de uma planta ou gramínea e se agarram firmemente com auxílio das mandíbulas na ponta do mesmo, onde aguardam seu destino final. O fungo então consome os tecidos internos da formiga, causando a morte da mesma, para então projetar um longo corpo de frutificação a partir da cabeça da formiga e logo após sua maturação, lança seus esporos que são dispersados pelo ar. Isso garante ao fungo um local ótimo de temperatura e umidade, além de um ponto elevado ideal para a dispersão de seus esporos, para que estes possam alcançar novos hospedeiros (veja o video abaixo).

Figura 2: Sequência de ataque e oviposição de 'Hymenoepimecis bicolor' a uma aranha da espécie 'Nephila clavipes' (para mais detalhes ver Sobczak, 2009).

Outro grupo de organismos conhecidos por conter indivíduos parasitóides é o das vespas, como o exemplo citado por Darwin. Além disso, algumas vespas ao invés de simplesmente devorar seu hospedeiro, também alteram o comportamento dele. Esse é caso de espécies do gênero Hymenoepimecis, também da família Ichneumonidae, que parasitam aranhas, organismos estudados por Jober Sobczak e colaboradores (ver referências no final do post). Após a época de reprodução, essas vespas voam em busca de uma aranha. Ao encontrar sua vítima, a vespa entra em combate com a aranha tentando ferroá-la e em caso de sucesso, o veneno imobiliza sua vítima. Após esse procedimento, a vespa deposita sobre a aranha um único ovo (figura 2).

Depois de alguns dias, desse ovo eclode uma larva que se fixa no abdomen da aranha e se alimento dos fluídos de sua vítima. Após um período de amadurecimento que dura algumas semanas, a larva começa a secretar uma substância que altera o comportamento da aranha. A hospedeira torna-se um de escrava da vespa. Ao invés de construir sua teia típica, uma espiral plana com múltiplos fios em sentidos diferentes, a aranha passa a construí-la de uma forma diferente, com fios concentrados e poucos eixos definidos formando uma estrutura tridimensional (figura 3).

Após a construção dessa nova teia, a aranha morre e serve de alimento final para a larva, que constroi seu casulo e após a metamorfose, eclode como uma vespa adulta pronta para se reproduzir e ir em busca de uma hospedeira para seus próprios ovos. Segundo os autores do artigo, essa teia modificada ajuda a sustentar o casulo da vespa e também garante uma proteção extra contra fatores abióticos como chuvas.

Figura 3: Teia normal construída por uma aranha da espécie 'Araneus omnicolor', à esquerda. À direita, após construir a teia modificada que irá proteger o casulo da vespa, o aracnídeo parasitado é consumido pela larva dentro da folha usada como abrigo (fotos: Marcelo Gonzaga e Jober Sobczak).

Até mesmo organismos considerados por muitos como “inferiores” são capazes de controlar seus hospedeiros. Um exemplo recente disso foi dado em um experimento realizado por Ajay Vyas e coloboradores da Universidade de Stanford. Esses pesquisadores demonstraram que o protozoário Toxoplasma gondii é capaz de alterar o comportamento dos seus hospedeiros intermediários.

O ciclo de vida do T. gondii passa por duas fases. A fase sexual que ocorre no intestino de felinos (selvagens ou domésticos) durante essa fase o parasita libera seus ovos que são excretados junto com as fezes do felino. Essas fezes são eventualmente ingeridas por roedores (ou qualquer outro animal de sangue quente, como mamíferos ou aves). O protozoário forma cistos que se alojam no cérebro, mais especificamente na amídalas, região que atua como um importante centro regulador do comportamento sexual e da agressividade.

No estudo, os pesquisadores demonstraram que ratos infectados pelo protozoário tornam-se menos capazes em evitar gatos. Quando colocados em gaiolas, contendo urina de gatos, os ratos infectados não responderam com aversão ou comportamento de fuga e alerta. Aparentemente perderam a aversão natural à urina de gatos, mudança causada por substâncias químicas secretadas pelo protozoário. A equipe demonstrou também que os demais comportamentos dos ratos como outros tipos de comportamentos aversivos, manifestações de ansiedade e medos em geral que tenham sido aprendidos, nem tampouco afeta a capacidade olfativa, o sucesso reprodutivo e o status social dos roedores.

Modificações do comportamento de hospedeiros induzidas por seus parasitas são conhecidas para uma ampla gama de associações parasita-hospedeiro. Estudos teóricos sobre como essas relações evoluíram ou permanecem tem sido muito debatidas atualmente (ver Poulin, 1994). Em muitos casos, estas alterações comportamentais são ditas adaptativas e beneficiam o parasita, aumentando a probabilidade do sucesso de trasnmissão, mas ainda são necessárias mais abordagens relacionadas a esse aspecto, sendo a questão ainda alvo de muita discussão (ver Thomas, Adamo & Moore, 2005).

Em Parasite rex, um livro muito interessante, o autor Carl Zimmer escreve sobre muitos exemplos parasitas de diversos tipos, incluindo estes que alteram o comportamento de seus hospedeiros. Em uma das passagens do livro, o autor escreve:

Quando Copérnico tirou a Terra do centro do universo e Darwin tirou do homem o privilégio da semelhança divina, continuamos pelo menos a sonhar que estávamos acima dos outros animais. Mas somos apenas uma coleção de células trabalhando juntas, cuja harmonia é mantida por sinais químicos. Se um organismo, por mais insignificante, é capaz de controlar esses sinais, pode nos escravizar. A conclusão é inescapável: os parasitas dominam o mundo.

A Evolução realmente produz formas e comportamentos incríveis. Portanto, melhor tratar com mais respeito essas criaturas fantásticas. Até mesmo porque, eventualmente podemos ser vítimas de uma (ou mais) delas!

Agora dá pra perceber claramente que o Metallica poderia ter se inspirado nesses organismos para escrever a música! Leia os versos finais de “Master of Puppets”:

Hell is worth all that,
Natural habitat
Just a rhyme without a reason
Neverending maze,
Drift on numbered days
Now your life is out of season

I will ocupy
I will help you die
I will run though you
Now i rule you too

.

Para saber mais:

Cézilly, F. (ed.). 2005. Host Manipulation by Parasites. Behavioural Processes, vol. 68 (3): 185-295.

Moore, J. 2002. Parasites and the behavior of animals. Oxford University Press, USA. 338 pp.

Poulin, R. 1994. The evolution of parasite manipulation of host behaviour: a theoretical analysis. Parasitology, 109: 109–118.

Poulin, R. 1998. Evolutionary ecology of parasites: from individuals to communities. London: Chapman & Hall. 212pp.

Sobczak, J.F.; Loffredo, A.N.S.; Penteado-Dias, A.M. & Gonzaga, M.O. 2009. Two new species of Hymenoepimecis (Hymenoptera: Ichneumonidae: Pimplinae) with notes on their spider hosts and behaviour manipulation. Journal of Natural History, vol. 43: 2691 – 2699.

Thomas, F.; Adamo, S. & Moore, J. 2005. Parasitic manipulation: where are we and where should we go? Behavioral Process, 68: 185-199.

Vickery, W.L. & Poulin, R. 2009. The evolution of host manipulation by parasites: a game theory analysis. Evolutionary Ecology,

Vyas, A; Kim, S.K. & Sapolsky, R.M. 2007. The effects of Toxoplasma infection on rodent behavior are dependent on dose of the stimulus. Neuroscience, vol. 14 8(2): 342–348.

Zimmer, C. 2001. Parasite rex: inside the bizarre world of nature’s most dangerous creatures. Free Press, New York, NY. 320 pp.

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3 pensamentos sobre “Mestre das marionetes

  1. Tive uma pequena surpresa com o título quando comecei a ler seu post, afinal não tive como não lembrar da música, no decorrer no post fica bem claro como você conseguiu relacionar a letra da música (sobre traficantes, drogas, etc.) com parasitas, Cliff se visse isso talvez gostasse (eu acho…).
    Enfim, gostei, logo no primeiro post que li me vem uma dessas, decidi comentar, parabéns e vou acompanhar seu blog quando puder.

  2. Oii Célio!!
    Nossa, eu gostei muito do seu trabalho!! Parabéns!!
    Sem comentários sobre os parasitas =D…..(sou suspeita para escrever….=P).Realmente a vespa me impressionou, como ela é engenhosa!.Mas o melhor, foi o autor Carl Zimmer dizer :” os parasitas dominam o mundo.”!!!!!

    Sempre que puder,estarei por aqui! bjos!

  3. Oi Célio, seus textos estão muito interessantes e com uma ótima metodológia para a leitura, textos assim deveriam está nos livros didáticos, porque esta relação que vc faz com a realidade é incrível. Very, very good. Parabéns.

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