Biología

Distanciamiento Social : Aprendamos de los Animales Para Evitar Enfermedades

Crédito: Nick Kilner

Las langostas, aves, y algunos primates utilizan la cuarentena para prevenir infecciones.

La respuesta de la langosta a la enfermedad vista tanto en experimentos de campo como de laboratorio es una con la que nos hemos familiarizado demasiado este año: el distanciamiento social. Las interacciones cercanas de las personas con familiares y amigos se han interrumpido para reducir la propagación de COVID-19. Ha sido extremadamente duro. Y muchos han cuestionado la necesidad. Sin embargo, a pesar de lo poco natural que nos pueda parecer, el distanciamiento social es una parte muy importante del mundo natural. Además de las langostas, animales tan diversos como monos, peces, insectos y aves detectan y se distancian de los miembros enfermos de su especie.

Este tipo de comportamiento es común porque ayuda a los animales sociales a sobrevivir . Aunque vivir en grupos hace que sea más fácil para los animales capturar presas, mantenerse calientes y evitar a los depredadores, también provoca brotes de enfermedades contagiosas. (Pregúntele a cualquier padre humano con un niño en la guardería). Este mayor riesgo ha favorecido la evolución de los comportamientos que ayudan a los animales a evitar la infección. Los animales que se distancian socialmente durante un brote son los que tienen más probabilidades de mantenerse con vida. Eso, a su vez, aumenta sus posibilidades de producir descendencia que también practica el distanciamiento social cuando se enfrenta a una enfermedad.

Estas acciones son lo que los ecologistas de enfermedades como nosotros llamamos «inmunidad conductual». Los animales salvajes no tienen vacunas, pero pueden prevenir enfermedades por la forma en que viven y actúan.

Sin embargo, la inmunidad a través del comportamiento conlleva costos. El distanciamiento social de otros miembros de su especie, incluso temporalmente, significa perderse los numerosos beneficios que favorecieron la vida social en primer lugar. Por esta razón, los investigadores han aprendido que el rechazo total es solo un enfoque que toman los animales. Algunas especies sociales permanecen juntas cuando los miembros se infectan, pero cambian ciertas interacciones de aseo, por ejemplo, mientras que otras, como las hormigas, limitan los encuentros entre individuos que desempeñan roles particulares en la colonia, todo para reducir el riesgo de infección.

La capacidad de las langostas espinosas para detectar y evitar compañeros de grupo infectados ha sido clave para su persistencia  frente al virus 1 de Panulirus argus, que mata a más de la mitad de las langostas juveniles que infecta. Las langostas jóvenes son fáciles de atrapar para el virus porque los animales son muy sociables, a veces se agrupan en grupos de hasta 20. Casas seguras en esponjas, corales o grietas rocosas a lo largo del fondo del océano, y una masa de garras chasqueantes, ayudan al grupo de las criaturas se defienden de los depredadores hambrientos como el pez gatillo.

Sin embargo, los investigadores cuentan de que algunas langostas jóvenes fueron Denning en solitario, a pesar de que los dejó vulnerables. La mayoría de estas langostas solitarias, según los investigadores, estaban infectadas con el virus contagioso. Los langosteros sospecharon que estas langostas no decidieron huir solas: estaban siendo rechazadas. Para confirmar su presentimiento, los investigadores colocaron varias langostas en los tanques del acuario, lo que permitió a los crustáceos sanos elegir una guarida artificial vacía o una ocupada por un compatriota sano o enfermo. En un artículo publicado en Nature en 2006, los científicos informaron que cuando la enfermedad estaba ausente, las langostas sanas preferían ser sociales y eligieron guaridas con una langosta saludable en lugar de vacías. Y las langostas evitaban fuertemente las guaridas que contenían langostas infectadas con virus, aunque eso significaba que tenían que hacerlo solos.

En un estudio de seguimiento publicado en 2013 en Marine Ecology Progress Series, Behringer y su colega Joshua Anderson mostraron que las langostas sanas detectan a las afligidas mediante una prueba de olfateo. Resulta que las langostas infectadas tienen químicos en su orina que sirven como una señal de peligro para los compañeros sanos del grupo. Cuando los científicos usaron Krazy Glue para bloquear los órganos liberadores de orina de las langostas infectadas, los animales sanos ya no evitaban a los enfermos.

Cuando las langostas detectan un animal afectado, están dispuestos a correr riesgos considerables para mantenerse libres de enfermedades. Cuando Mark Butler de Old Dominion University y sus colegas ataron una langosta enferma a la guarida de langostas sanas en los Cayos de Florida, vieron que los animales sanos a menudo abandonaban los refugios seguros en aguas abiertas, donde tenían un riesgo mucho mayor de ser comidos. Cuando el equipo de Butler repitió el experimento con una langosta sana atada, no hubo éxodo masivo. En su investigación, los científicos usaron modelos matemáticos para mostrar que evitar, aunque no sin costos, previene brotes virales que de otra manera devastarían las poblaciones de langosta.

Las langostas están lejos de ser los únicos animales que han encontrado que los beneficios del distanciamiento social a veces superan los costos. Algunas otras criaturas, de hecho, han desarrollado formas de aumentar la recompensa practicando el distanciamiento social estratégicamente, de manera que protejan a los más valiosos o vulnerables de su grupo. Los ejemplos más impresionantes ocurren en los insectos sociales, donde los diferentes miembros de una colonia tienen roles distintos que afectan la supervivencia de la colonia.

En el trabajo , los investigadores utilizaron pequeñas etiquetas digitales para rastrear los movimientos de las colonias comunes de hormigas de jardín durante un brote de un hongo letal, Metarhizium brunneum. Las esporas de este hongo pasan de hormiga a hormiga a través del contacto físico; Las esporas tardan uno o dos días en penetrar en el cuerpo de la hormiga y causar enfermedades, que a menudo son fatales. La demora entre la exposición y la enfermedad permitió a Stroeymeyt y sus colegas ver si las hormigas cambiaron su comportamiento social en las 24 horas posteriores a la primera detección de esporas de hongos en su colonia, pero antes de que las hormigas expuestas a los hongos mostraran signos de enfermedad.

Para medir cómo responden las hormigas cuando la enfermedad invade su colonia por primera vez, los investigadores aplicaron esporas de hongos directamente a un subconjunto de las hormigas recolectoras que salen regularmente de la colonia. Es más probable que los recolectores encuentren inadvertidamente esporas de hongos mientras buscan comida, por lo que este enfoque imitó la forma natural en que se introduciría este hongo. Las respuestas conductuales de las hormigas en 11 colonias tratadas con hongos se compararon con el mismo número de colonias de control, donde los recolectores fueron aplicados con una solución estéril inofensiva. Las hormigas en colonias expuestas a hongos comenzaron un distanciamiento social rápido y estratégico después del tratamiento. En 24 horas, esas hormigas recolectoras se aislaron al pasar más tiempo lejos de la colonia en comparación con los recolectores tratados con control.

Las hormigas sanas en colonias tratadas con hongos también redujeron fuertemente sus interacciones sociales, pero la forma en que lo hicieron dependía de sus roles. Los recolectores no infectados, que interactúan frecuentemente con otros recolectores que podrían portar enfermedades, mantuvieron su distancia de la colonia cuando la enfermedad estaba presente. Esto les impide poner inadvertidamente a los miembros de la colonia de valor reproductivo (la reina y las «enfermeras» que cuidan a la cría) en riesgo. Las enfermeras también actuaron, moviendo la cría más adentro del nido y lejos de los recolectores una vez que se detectó el hongo en la colonia. Las señales que usan las hormigas para detectar y responder rápidamente a la exposición a hongos aún se desconocen, pero este distanciamiento social estratégico fue tan efectivo que todas las reinas y la mayoría de las enfermeras de las colonias del estudio todavía estaban vivas al final de los brotes experimentales.

Las hormigas de jardín protegen a los miembros más valiosos de su colonia, pero algunas aves utilizan una estrategia diferente, quizás guiada por la fuerza de sus propias respuestas inmunes y la resistencia a la infección. Maxine Zylberberg y sus colegas colocaron pinzones en tres jaulas adyacentes. Cada pájaro central estaba flanqueado en un lado por un pinzón sano y en el otro lado por un pinzón que parecía enfermo. (Recibió una inyección que lo hizo actuar letárgico). Al observar la cantidad de tiempo que el ave central pasó a cada lado de su jaula, los investigadores mostraron que los pinzones generalmente evitan las aves que parecen enfermas, pero el grado de evitación varía con el poder de sus propios sistemas inmunes. Las aves con niveles más altos de anticuerpos en el torrente sanguíneo y de otra proteína que puede indicar una activación inmune más amplia mostraron menos aversión. Pero las aves con niveles de inmunidad más débiles evitaron a las aves enfermas con mayor fuerza, informaron los investigadores en Biology Letters en 2013.

Se detectó un patrón similar en los guppies (pez tropical) afectados por un gusano contagioso y debilitante llamado Gyrodactylus turnbulli . En el trabajo, los científicos colocaron guppies individuales que aún no tenían infecciones por gusanos en un acuario central flanqueado por dos tanques. Uno estaba vacío y otro contenía un grupo de tres guppies que representaban un riesgo potencial de contagio. Muchos guppies prefirieron el lado del tanque cerca de otros guppies, como se esperaba para una especie social. Pero algunos guppies machos evitaron fuertemente el lado del tanque cerca de los otros peces, y luego se demostró que estos guppies distanciadores eran altamente susceptibles a las infecciones por gusanos. Tiene sentido que la evolución favorezca una fuerte expresión de comportamiento de distanciamiento en aquellos que están en mayor riesgo.

 

Fuente: Dana M. Hawley, Julia C. Buck / Scientific American.

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