Texto: Carl Zimmer

Fotografias: Anand Varma

É espantoso, mas triste, observar como uma joaninha se pode transformar num zombie.

Por norma, as joaninhas são predadores sofisticados e vorazes. Um único indivíduo pode devorar vários milhares de afídios durante a sua vida. Para descobrir uma vítima, começam por abanar as antenas para detectar as substâncias químicas libertadas pelas plantas quando são atacadas por insectos herbívoros. Depois de localizarem estes sinais, activam um radar sensorial para procurar moléculas libertadas exclusivamente por afídios. É então que se aproximam e atacam, desfazendo a presa com as suas mandíbulas farpadas.
As joaninhas estão igualmente bem protegidas contra a maioria dos seus inimigos. A sua carapaça vermelha e negra é em rigor um aviso contra potenciais predadores: sugere que eles se arrependerão se atacarem. Quando uma ave ou outro animal investem sobre ela, a joaninha sangra veneno através das articulações das patas. O agressor prova o sangue amargo e cospe a joaninha. Os predadores aprendem a interpretar as asas vermelhas e negras como um aviso para se manterem à distância.

Sendo um predador protegido contra outros predadores, a joaninha poderia levar uma vida de insecto perfeita… se não fossem as vespas que põem ovos dentro do seu corpo vivo.

Uma destas vespas, a Dinocampus coccinellae, tem o tamanho aproximado de um grânulo de chocolate. Quando a fêmea pousa junto de uma joaninha, insere rapidamente o ferrão no abdómen desta, injectando ali um ovo acompanhado de uma mistura de substâncias químicas. Quando o ovo eclode, a larva alimenta-se dos líquidos da cavidade corporal da hospedeira.

Embora a joaninha seja gradualmente devorada, por fora parece completamente inalterada. Continua a entregar-se à caça de afídios com despreocupação. No entanto, depois de digerirem as presas, os parasitas no seu interior alimentam-se dos nutrientes daí resultantes, desenvolvendo-se. Passadas cerca de três semanas, a larva de vespa cresceu tanto que está pronta para deixar o seu hospedeiro e transformar-se em adulto. Rasteja até ao exterior através de uma abertura no exosqueleto da joaninha.

Embora o corpo da joaninha esteja agora livre do parasita, a sua mente permanece cativa: a joaninha permanece imóvel enquanto, debaixo de si, a larva constrói um casulo de seda.

Aninhada no seu casulo, uma vespa D. coccinellae em fase de crescimento é altamente vulnerável. As larvas de Chrysopa e de outros insectos ficariam satisfeitíssimas por devorá-la. Mas se algum destes predadores se aproximar, a joaninha abanará as suas patas, assustando o agressor. Com efeito, a joaninha tornou-se o guarda-costas do parasita. E continuará a desempenhar fielmente este papel durante uma semana, até a vespa, já adulta, rasgar uma abertura no casulo com as mandíbulas, rastejar para o exterior e voar para longe.

Só então é que a maioria das joaninhas zombies morrem, uma vez terminado o serviço prestado ao seu suserano parasítico.

Esta cena sinistra não foi imaginada por um argumentista. Em grande parte do território do continente norte-americano, as vespas transformam as joaninhas em guarda-costas zombies em quintais e lotes de terreno vazios, em campos agrícolas e bosques floridos. E a joaninha sarapintada não é a única. Os cientistas têm vindo a descobrir que o mesmo acontece a um vasto número de espécies hospedeiras, desde insectos a peixes e mamíferos. Eles mantêm-se ao serviço do parasita, mesmo que para isso tenham literalmente de atirar-se para os braços da morte. E em todo o mundo natural, surge sempre a mesma pergunta, vezes sem conta: o que leva um organismo a fazer tudo o que pode para assegurar a sobrevivência do seu torturador em vez de lutar pela sua?

A acção como guarda-costas não é o único serviço de protecção prestado pelos hospedeiros aos parasitas. Uma mosca que infecta zangãos obriga-os a enfiar-se debaixo do solo no Outono, pouco antes de a mosca emergir para formar uma pupa. Uma vez no solo, a mosca fica protegida não só dos predadores, como do frio do Inverno.

Na Costa Rica, a aranha tecedeira Leucauge argyra adopta um comportamento extravagante para satisfazer as necessidades da Hymenoepimecis argyraphaga, outra vespa oportunista. A fêmea cola os ovos ao corpo do hospedeiro. Ao emergir, a larva perfura alguns orifícios no abdómen da aranha e suga-lhe o sangue. Passadas algumas semanas, quando a larva atinge o tamanho adulto, a aranha atribui a si mesma a tarefa de desfazer a sua própria teia e tecer uma nova, com uma forma radicalmente diferente. Em vez do padrão de fios múltiplos elaborado para capturar insectos voadores, a nova teia é composta por apenas escassos cabos grossos convergindo num ponto central. Depois de sugar o hospedeiro até o deixar seco, a larva tece o casulo num fio pendurado na intersecção dos cabos. Suspenso no ar, o casulo é praticamente inalcançável por potenciais predadores.

Os parasitas também podem coagir um hospedeiro a protegê-lo enquanto vivem no seu interior. Antes de infectar um hospedeiro humano, o protozoário que causa a malária, denominado Plasmodium, passa as primeiras fases do seu ciclo de vida dentro de um mosquito. O mosquito precisa de beber sangue para sobreviver. No entanto, ele pode ser esmagado pela mão de uma vítima humana irritada, pondo desse modo fim à oportunidade de o Plasmodium transitar para a próxima etapa do seu ciclo de vida, dentro do ser humano. Para reduzir este risco enquanto ainda está a desenvolver-se no mosquito, o Plasmodium torna o seu hospedeiro tímido, procurando menos vítimas para sugar todas as noites e desistindo mais depressa quando não encontra uma fonte de sangue.

 

Depois de atingir a maturidade, já pronto para infectar um hospedeiro humano, o Plasmodium manipula o comportamento do mosquito no sentido inverso. O mosquito torna-se então sequioso e temerário, procurando em cada noite mais humanos e picando-os repetidamente mesmo que esteja cheio. Se morrer sob a mão de um humano, já não haverá consequência – o Plasmodium seguiu o seu caminho.

Enquanto o Plasmodium altera o comportamento normal do seu hospedeiro para transitar para a etapa seguinte do seu ciclo de vida, outros parasitas provocam alterações mais radicais e, frequentemente, com resultados fatais. O killie, por exemplo, é um peixe que costuma manter--se longe da superfície da água para evitar a captura por aves aquáticas. Quando infectado por um verme achatado do filo Platyhelminthes, passa mais tempo junto da superfície e, por vezes, rebola, expondo a sua barriga prateada de modo a brilhar com a luz. Um killie infectado tem muito mais probabilidades de ser capturado do que um saudável. E isso acontece porque o intestino das aves é o local onde o platelminta precisa de alojar-se para alcançar a maturidade e reproduzir-se.

O mais conhecido dos parasitas “manipuladores” executa uma operação semelhante em terra. Juntamente com outras espécies de mamíferos, os ratos e as ratazanas podem ser infectados com Toxoplasma gondii, um protozoário parente do Plasmodium causador da malária. O parasita pode formar milhares de quistos no cérebro do seu hospedeiro. Para dar o passo seguinte no seu ciclo de vida, o Toxoplasma tem de entrar no intestino de um gato. O Toxoplasma não tem meios para se transportar a si próprio do cérebro de uma ratazana para o intestino de um gato. Mas se a ratazana hospedeira for devorada por um gato, o parasita pode reproduzir-se. Os cientistas descobriram que as ratazanas infectadas por Toxoplasma perdem o medo que normalmente sentem do odor dos gatos. Na verdade, algumas ratazanas tornam-se efectivamente muito curiosas quanto ao odor da urina felina, transformando-se em alvos fáceis para a patada de gato e aumentando assim as probabilidades de o Toxoplasma progredir no seu ciclo de vida.

A maneira como as mutações e a selecção natural dão origem a estes poderes arrepiantes é um enigma particularmente intrigante para os biólogos especializados em evolução. O biólogo Richard Dawkins, autor da obra de referência “O Gene Egoísta”, apresentou um conceito útil para a sua interpretação.

Nesse livro, Dawkins argumenta que os genes evoluem com vista a multiplicarem-se com mais sucesso. Do ponto de vista dos genes, os nossos organismos não são mais do que meros veículos utilizados para chegarem incólumes à geração seguinte. O conjunto completo de genes que nos compõem, a mim e a si, leitor, denomina-se genótipo. A soma total de todas as componentes e funções do organismo que o nosso genótipo cria para levar a sua causa adiante chama-se fenótipo.

Dawkins lembrou-se que os fenótipos podem também incluir os comportamentos induzidos pelos nossos genes. Os genes de um castor codificam os seus ossos, músculos e pêlo. Mas também codificam os circuitos cerebrais que levam o castor a construir represas. Se a mutação num gene der origem a um castor capaz de construir represas ainda melhores, o fenótipo desse castor em particular poderá ter maior probabilidade de sobrevivência e, em média, mais crias. Com esse resultado, a mutação tornar-se-á mais comum de geração para geração. Do ponto de vista evolutivo, a represa e até a lagoa que se gera é tanto um prolongamento dos genes do castor como do seu próprio organismo.

Se a força de um só gene consegue chegar ao ponto de manipular o mundo físico, ponderou Dawkins, será que não pode chegar ao ponto de manipular outra criatura viva? Dawkins defendeu essa possibilidade, apontando os parasitas como principal exemplo. A capacidade de um parasita para controlar o comportamento de um hospedeiro está codificada nos seus genes. Se um destes genes sofrer alterações, o comportamento do hospedeiro também mudará.

Dependendo da forma como ocorreu, a mutação poderá ajudar ou prejudicar o parasita. Uma mutação de um parasita que altere o comportamento do hospedeiro para melhor tornar-se-á mais comum. Se uma vespa adquirir uma mutação que obrigue a joaninha hospedeira a começar a comportar-se como sua guarda-costas, por exemplo, os seus descendentes possuidores dessa característica (mutação) prosperarão, porque menos deles serão mortos por predadores.

Dawkins desenvolveu pela primeira vez estas ideias na obra “O Fenótipo Alargado”. Na década de 1980, os cientistas não tinham estudado muitos exemplos de parasitas capazes de manipular o comportamento do seu hospedeiro. Contudo, se a hipótese estivesse correcta, teriam de existir genes dentro dos parasitas que vencessem os genes dos próprios hospedeiros, em princípio responsáveis pelos seus actos.

Agora, os cientistas começam a perceber o processo de controlo mental exercido por parasitas. Frederic Libersat, da Universidade Ben-Gurion, e outros colegas estão neste momento a dissecar os ataques sinistros da vespa-jóia (Ampulex compressa). A vespa pica uma barata, transformando-a num zombie passivo. Torna-se então possível que ela arraste a vítima drogada até uma toca puxando a barata pelas antenas, como um cão puxado pela trela. A vespa põe um ovo na barriga da barata e esta não oferece resistência enquanto a larva emerge do ovo e escava um buraco no seu abdómen.

Qual o poder secreto que a vespa detém sobre a sua vítima? A equipa de Frederic Libersat descobriu que a vespa insere o ferrão no cérebro da barata, sentindo o caminho até às zonas responsáveis pelo movimento. A vespa adormece os neurónios com uma mistura de neurotransmissores de efeito semelhante ao das drogas psicoactivas. Estas experiências sugerem que os neurotransmissores inibem a actividade desenvolvida pelos neurónios que, por norma, reagem ao perigo e incentivam a barata a fugir.

A comunidade científica tem documentado a neurocirurgia da vespa-jóia, mas está longe de conhecer a história completa. O seu veneno está carregado de diversas substâncias químicas e Libersat e os seus colegas ainda não perceberam quais afectam o comportamento da barata e como o fazem. Até à data, a sua investigação tem-se revelado compatível com a teoria do fenótipo alargado de Dawkins. Os genes que codificam as moléculas de veneno recrutam a barata para o plano de sobrevivência da vespa, criando um berçário ideal para os juvenis da vespa.

Em alguns casos, os cientistas identificaram os genes do parasita que controlam o comportamento do hospedeiro. Os baculovírus, por exemplo, infectam as lagartas da mariposa-cigana e outras traças e borboletas. O vírus invade as células, levando-as a criar novos baculovírus. Vista de fora, a lagarta parece normal. Porém, o alimento ingerido não forma novos tecidos para a lagarta. Forma novos baculovírus.

Quando o vírus está pronto para abandonar o hospedeiro, as lagartas passam por uma mudança radical. Agitadas, alimentam-se sem descanso. E depois começam a subir. Em vez de se deterem em locais seguros, longe dos predadores, as lagartas infectadas sobem cada vez mais alto nas árvores.

Os baculovírus transportam genes para várias enzimas. Quando estão prontos para abandonar o hospedeiro, certos genes tornam-se activos nas células da lagarta, produzindo uma torrente de enzimas que dissolvem o animal. Enquanto a lagarta se dissolve, aglomerados de vírus escorrem pelas folhas abaixo, prontos para serem ingeridos por novas lagartas hospedeiras.

O comportamento das lagartas pareceu um excelente exemplo do fenótipo alargado para Kelli Hoover, David Hughes e outros colegas. Para testarem a hipótese de Dawkins, examinaram os genes de baculovírus, numa tentativa de descobrir um gene que controlasse a escalada das lagartas. Quando desactivaram um único gene do vírus, ele continuou a infectar células das lagartas e a reproduzir-se como dantes, inclusivamente transformando as lagartas em gelatina, como anteriormente o fazia. Mas os baculovírus sem a cópia funcional do gene não conseguem levar as lagartas a trepar às árvores. O comportamento de um animal é normalmente influenciado por vários dos seus próprios genes, cada qual com um contributo para o desfecho. Por conseguinte, é provável que muitos parasitas precisem também de activar vários dos seus genes para controlar os respectivos hospedeiros.

E o que dizer da D. coccinellae e da sua desafortunada joaninha hospedeira? Ao transformar a vítima num guarda-costas cooperante, a própria vespa pode estar a comportar-se como fenótipo alargado de outro organismo. Os investigadores descobriram que quando uma vespa injecta um ovo numa joaninha, injecta igualmente uma mistura de substâncias, químicas e outras — incluindo um vírus que se reproduz nos ovários da vespa. Os genes do genótipo do vírus motivam a joaninha a imobilizar-se, protegendo o casulo da vespa dos intrusos.

O vírus e a vespa partilham os mesmos interesses evolutivos: ao transformarem a joaninha em guarda-costas, produzem mais vespas e mais vespas geram mais vírus. É assim que os seus genes trabalham em conjunto para fazerem da joaninha o seu fantoche. A vespa D. coccinellae talvez não controle a marioneta tão bem como em tempos se pensou. Na verdade, ela própria é uma marioneta do parasita seguinte.

 

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