O chão está cheio de cadáveres, morto por um parasita letal. Enquanto os corpos apodrecem com a crescente desova do parasita, eles começam a cheirar e a brilhar em um azul brilhante e elétrico. Eventualmente, eles se abrem para revelar a próxima geração de assassinos, que rastejam dos restos mortais para encontrar sua próxima vítima. Não, este não é o próximo filme de pandemia: é uma cena cotidiana alimentada por uma parceria entre vermes e bactérias. Agora, os cientistas estão tentando entender melhor essa dupla dinâmica e transformá-los em um produto comercial para beneficiar os agricultores.
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O verme nematódeo bege, meio milimétrico, quase não parece uma ameaça parasitária. Esses minúsculos rastreadores passam a maior parte do tempo nadando pelo solo, de vez em quando parados em suas caudas e cutucando suas cabecinhas pela superfície. Mas, na verdade, eles estão apenas esperando o tempo deles. Assim que eles percebem que um inseto desavisado está prestes a passar por eles, eles emboscam. Um nematóide pode se lançar como uma bala de canhão para fora do solo, projetando-se até 10 centímetros para infectar sua presa sem sorte.
Depois de pousar em uma vítima, o nematóide se contorce nas entranhas do inseto através de qualquer orifício que ele possa encontrar, ou abre seu caminho usando um dente especial. Este parasita é tão pequeno que sua vítima não sente nada. Mas o verme carrega uma arma mortal em seu intestino, apenas esperando para ser regurgitado: a bactéria Photorhabdus luminescens . As toxinas produzidas pela bactéria são tão potentes que 10 células podem matar um inseto em apenas 24 horas. As bactérias também liberam substâncias químicas que impedem o cadáver de se decompor, de modo que os nematóides sempre têm uma refeição fresca para fazer um lanche. Pense nisso como o melhor bed and breakfast.
Os nematóides comem seu preenchimento por cerca de duas semanas, ou até que eles tenham atingido a capacidade de explosão do hospedeiro. Em seguida, eles explodem através do cadáver no solo, em uma versão de ação ao vivo da cena de Nightmare Before Christmas de Tim Burton, quando Oogie Boogie desvenda as costuras para revelar uma colônia contorcida de insetos. Em seu caminho para fora do hospedeiro, cada nematóide recarrega seu mortal arsenal bacteriano engolindo algumas células de Photorhabdus . Então eles estão de volta à espreita para encontrar sua próxima vítima.
O que os nematóides e seus ajudantes bacterianos não querem é que um predador pegue seu amado cadáver antes que eles tenham a chance de completar seu ciclo de vida. E no seu jardim, é um mundo de cachorro-come-cachorro: Insetos maiores, insetos menores com grandes apetites, como formigas, ou até mesmo pássaros à procura de uma refeição, estão todos ansiosos para arrastar um cadáver de insetos indefeso para o sustento. É aí que esses ajudantes bacterianos entram em ação novamente.
O fotorrágilo não pára de matar o inseto hospedeiro, então o nematóide pode comer e deixar os bebês desimpedidos. Eles também transformam o cadáver em um espetáculo sinistro que pode funcionar como uma estratégia de defesa. Primeiro, a bactéria secreta substâncias químicas que transformam o corpo do inseto em vermelho, um aviso comum de inseto que diz “Não me coma! Estou nojento!
Para os predadores que não são tão visualmente discernir, as bactérias também emitem um fedor horrível. Que horrível? "Eles cheiram muito mal", diz Rebecca Jones, professora de genética de populações da Universidade de Liverpool, que estuda essa dupla de nematóides e bactérias. "Não tem cheiro de algo decadente ou apodrecendo". Em vez disso, ela diz, eles cheiram a pirazina, um composto orgânico que entomologistas conhecem como soar os alarmes dos insetos. Para aqueles que não são especialistas em insetos, Jones diz: "É um pouco como amêndoas".
Como se isso não bastasse, como toque final, as bactérias se bioluminescem por dentro, fazendo com que suas presas se iluminem como uma lanterna de papel azul brilhante.
Este cadáver de traça de cera contém milhares de nematóides, que explodem com seus parceiros bacterianos para buscar suas próximas vítimas. (Peggy Greb, Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA) Mas isso não é um pouco exagerado? Jones pensa que tudo faz parte de um esforço concertado para ser tão estranhamente pouco atraente quanto possível, permitindo que os nematóides permaneçam seguros e ocupados no interior. "Nossa hipótese é que eles têm uma gama de defesas para proteger a colônia de parasitas da predação por uma série de predadores diferentes", diz Jones, que é o primeiro autor de um estudo recente publicado na revista Animal Behavior, que procura provocar além dessas estratégias de defesa.
"Ao combinar dois, três ou até quatro sinais juntos, talvez isso crie uma melhor proteção para a comunidade parasitária", diz ela.
Para desvendar o quebra-cabeça, ela contou com a ajuda de alguns predadores aviários: grandes mamas selvagens, que são de uma região da Finlândia onde o nematóide Heterorhabditis não é encontrado. Isso era importante, porque as aves não tinham noções preconcebidas sobre como esses insetos deveriam parecer ou cheirar, tornando-os os sujeitos de teste ideais.
Para seus experimentos, Jones apresentou separadamente 30 grandes mamas com uma seleção de oito larvas de cera que ela havia infectado com nematóides. O experimento teve como objetivo determinar se a cor, cheiro ou uma combinação dos dois foi o mais forte impedimento. Nos testes de aroma apenas ela usou vermes brancos não infectados e normais em um prato, com vermes fétidos e infectados escondidos embaixo. Para testar apenas a cor, ela colocou vermes vermelhos infectados em um recipiente limpo e impermeável a odores e contou quantas vezes os pássaros tentaram picá-los.
"A coisa mais surpreendente que vimos foi que não foi a combinação de estratégias que funcionou melhor", diz Jones. Enquanto uma tonalidade vermelha de aviso e um cheiro terrível ambos funcionavam independentemente, usá-los juntos não era tão eficaz quando se tratava de evitar a morte pelos peitos grandes. Acontece que os pássaros eram mais avessos a comer insetos velhos e fedorentos. "Ter perfume por si só tendia a ofuscar até mesmo os testes de cor e perfume que fizemos", diz Jones.
Os cientistas supuseram que o espetáculo odorífero colocado sobre as bactérias era "como um sinal de não vaga em um motel, dizendo 'não me coma, eu sou horrível'", diz Richard Ffrench-Constant, professor de história natural molecular na a Universidade de Exeter, que não esteve envolvida com o estudo.
Estes resultados mostram um poderoso exemplo de simbiose em ação. As bactérias não conseguem sobreviver sozinhas na natureza; eles precisam do nematóide para transportá-los de um inseto para outro. Por outro lado, o nematóide precisa das bactérias para matar o hospedeiro e impedir que ele seja comido. Ffrench-Constant vê isso como mais um exemplo fascinante do campo florescente da ciência microbioma. "Estamos na ponta de um grande iceberg" quando se trata dessa parceria bacteriana em particular, diz ele. "Há muito sobre esses bugs que não entendemos."
Enquanto os nematóides podem atacar acima do solo, eles realmente fazem a maior parte de suas mortes abaixo da superfície, movendo-se em pacotes embaixo da superfície e rastreando suas presas por sinais químicos. Por essa razão, diz Ffrench-Constant, as estratégias de defesa das bactérias teriam sido melhor demonstradas usando formigas em vez de aves. "Eu não posso me convencer de que em seu jardim, quando essas coisas matam seus vermes, vai ser as mamas se tornando os maiores predadores", diz ele.
Outros mistérios são abundantes. Por exemplo, os compostos químicos excretados por essas bactérias chegam aos milhares e os pesquisadores ainda não fazem idéia do que são usados. “Bem, crioulo”, diz Ffrench-Constant, “se este químico repele as formigas ou repele as aves, então o que fazem as outras 999?”
Embora ainda haja muito a ser entendido, os agricultores já se aproveitaram dessa dupla poderosa e diminuta. Os agricultores podem comprar tanques de nematóides para pulverizar em seus campos como uma alternativa de pesticidas químicos, graças aos pesquisadores que estão descobrindo maneiras eficientes de produzir esses insetos em massa no laboratório. Os nematóides foram usados até para salvar as laranjas da Flórida da morte nas mandíbulas famintas do gorgulho das raízes cítricas.
Agricultores e jardineiros domésticos estão finalmente começando a entender o que as plantas parecem ter sabido o tempo todo. Embora Jones não tenha levado seus nematóides para casa do laboratório para qualquer experimentação extracurricular - seu apartamento em Liverpool não tem um jardim - ela ainda está pregando o evangelho dos nematóides parasitas. Ela diz: “Eu disse ao meu avô e ele saiu para comprar alguns e dizer a todos os seus amigos. Eles são uma pequena comunidade de nematóides. ”
