El Mundo Oculto de los Virus de Insectos
Descubriendo el papel de los virus en los ecosistemas de insectos.
― 9 minilectura
Tabla de contenidos
- El Papel de las Bacterias en la Vida de los Insectos
- El Misterio de los Virus Hereditarios
- La Necesidad de Investigar los Virus de Insectos
- Estudiando la Relación Insecto-Virus
- Métodos de Muestreo y Análisis de Insectos
- Hallazgos: Descubriendo la Comunidad Viral
- Entendiendo la Parentesco de Anfitriones y Abundancia de Virus
- Implicaciones de la Diversidad Viral en los Ecosistemas
- Conclusión: Una Rica Comunidad de Virus Hereditarios
- Fuente original
Los insectos, el grupo más diverso de animales en la Tierra, a menudo coexisten con pequeñas Bacterias y virus. Algunos de estos microorganismos pueden influir significativamente en cómo lucen y se comportan los insectos, lo que los científicos llaman su "Fenotipo". Estas relaciones pueden moldear cómo los insectos se adaptan a sus ambientes y utilizan diferentes fuentes de alimento.
El Papel de las Bacterias en la Vida de los Insectos
Las bacterias juegan un papel crucial en la vida de muchos insectos. Estos organismos microscópicos pueden ayudar a los insectos a digerir alimentos, especialmente cuando sus dietas no están equilibradas. Por ejemplo, algunos insectos se alimentan de sangre o savia, y las bacterias que llevan pueden permitirles prosperar con estas dietas difíciles. Con el tiempo, ciertas bacterias se han vuelto parte de la biología del insecto, ayudándolos a sobrevivir y reproducirse incluso en condiciones adversas.
Las bacterias también pueden manipular los procesos reproductivos de los insectos. Por ejemplo, algunas bacterias pueden cambiar la forma en que los insectos se reproducen, permitiéndoles expandirse en las poblaciones incluso si no ofrecen ningún beneficio real a sus anfitriones. Gracias a años de investigación, los científicos han identificado una variedad de bacterias que interactúan con los insectos de estas maneras. También han determinado que factores como la especie del insecto anfitrión y su parentesco genético son influencias principales en la diversidad de bacterias presentes.
El Misterio de los Virus Hereditarios
A pesar de los roles conocidos de las bacterias, aún hay mucho que no sabemos sobre los virus que también pueden transmitirse de generación en generación en los insectos. Investigaciones recientes han descubierto muchos virus ocultos, la mayoría de los cuales no son dañinos para sus anfitriones. Algunos de estos virus incluso pueden ayudar a los insectos al proporcionar beneficios como una mejor tolerancia al calor o protección contra patógenos.
Los virus, al igual que las bacterias, pueden influir en cómo se comportan y funcionan los insectos. Podrían afectar la forma en que un insecto interactúa con su entorno, lo que puede tener implicaciones para toda la Comunidad de organismos en la que viven estos insectos. Sin embargo, aún necesitamos aprender más sobre los tipos de virus presentes en los insectos.
La Necesidad de Investigar los Virus de Insectos
El estudio de los virus en los insectos todavía está en sus primeras etapas. Mientras que algunos investigadores se han centrado en unas pocas especies de insectos bien conocidas, gran parte de la diversidad viral sigue sin explorarse. Los factores que podrían moldear las comunidades de virus en diferentes especies de insectos no están bien entendidos. La mayoría de los estudios han examinado especies de anfitriones limitadas, lo que no proporciona una imagen completa.
Estudios amplios usando grandes conjuntos de datos han revelado más sobre la diversidad viral, pero estas investigaciones se han centrado principalmente en virus de ARN, dejando de lado los virus de ADN que no pueden ser rastreados con los mismos métodos. Además, muchos de los conocimientos recopilados de los estudios existentes no tienen en cuenta adecuadamente los contextos ecológicos específicos en los que existen estos virus.
Estudiando la Relación Insecto-Virus
Para aprender más sobre los virus asociados con los insectos, es esencial examinar comunidades de insectos en ubicaciones específicas a lo largo del tiempo. Las comunidades de hospedador-parásito se ajustan bien a esta descripción. En un estudio, los científicos examinaron virus relacionados con un grupo de moscas de la fruta y sus parasitoides, centrándose en dos áreas geográficas durante dos años en diferentes temporadas. Esta comunidad específica de insectos ha sido bien estudiada antes, lo que proporciona una buena base para una mayor investigación.
Un virus notable conocido por manipular el comportamiento de los insectos se encontró en un parasitoide larval que pone sus huevos en las larvas de moscas de la fruta. Este virus influye en las avispas hembra para que pongan sus huevos en hospedadores que ya han sido parasitados, permitiendo que el virus se propague más fácilmente entre las avispas que comparten los mismos anfitriones.
La investigación tenía como objetivo identificar los diferentes tipos de virus presentes en esta comunidad de insectos y entender qué factores podrían determinar su distribución. Los científicos observaron específicamente la ubicación geográfica, la temporada y las especies de insectos involucradas. También examinaron si las especies de insectos estrechamente relacionadas albergaban comunidades virales similares.
Además, los investigadores buscaban comparar la cantidad de virus heredables encontrados en avispas con los encontrados en sus anfitriones de moscas de la fruta, dado que las avispas y sus anfitriones han mantenido una larga relación evolutiva.
Métodos de Muestreo y Análisis de Insectos
Para realizar esta investigación, los científicos muestrearon dos sitios sin tratar en el sureste de Francia durante dos años y en diferentes temporadas. Recogieron insectos usando trampas de plátano. El método de recolección variaba dependiendo del tipo de insecto, con trampas colocadas por unos días hasta un par de semanas.
Después de capturar los insectos, los investigadores los identificaron y establecieron líneas isofemale, que son grupos de hembras de una sola especie. Cada línea se mantuvo en un laboratorio durante dos generaciones para asegurar que los virus estudiados estuvieran presentes en las generaciones subsiguientes. Este proceso permitió a los investigadores estudiar virus heredados a través de los padres.
Una vez que los insectos estaban preparados, los científicos utilizaron una combinación de técnicas para extraer y analizar tanto el ADN de los insectos como los ácidos nucleicos virales. Esto implicó aislar los componentes virales, clonarlos y secuenciarlos para identificar tanto los virus de ADN como de ARN presentes en las muestras.
Hallazgos: Descubriendo la Comunidad Viral
A partir de este extenso estudio, los científicos lograron identificar una amplia comunidad de virus asociados tanto con las especies de moscas de la fruta como con las avispas que las cazan. En total, identificaron 53 virus diferentes, muchos de los cuales no se habían descrito antes.
Los resultados indicaron que las comunidades virales estaban significativamente influenciadas por las especies de insectos que se estaban estudiando. La especie específica de los insectos representó más de la mitad de la variación en la distribución de virus. En contraste, factores como la ubicación geográfica, el momento del año y los cambios estacionales no impactaron significativamente a las comunidades virales.
Entendiendo la Parentesco de Anfitriones y Abundancia de Virus
El estudio también examinó si las especies de insectos relacionadas tenían comunidades virales más similares. Los investigadores no encontraron una correlación significativa entre el parentesco genético de las especies y las comunidades virales que albergaban. Esto contrasta con los hallazgos en comunidades de bacterias, donde la filogenia del hospedador juega un papel importante.
Curiosamente, el estudio reveló que los parasitoides generalmente llevaban más virus heredables que sus anfitriones moscas. Esto sugiere que el ciclo de vida único de los parasitoides, que incluye inyectar sustancias en sus anfitriones durante la reproducción, puede proporcionar mayores oportunidades para la transmisión viral en comparación con los ambientes más abiertos en los que las moscas de la fruta ponen sus huevos.
Implicaciones de la Diversidad Viral en los Ecosistemas
Al estudiar toda la comunidad de virus, los científicos obtienen una mejor comprensión de la especificidad del hospedador y los roles ecológicos que estos virus desempeñan. La investigación también desafía suposiciones previas sobre ciertos virus, llevando a la propuesta de que un virus que se pensaba asociado con moscas de la fruta podría estar más estrechamente relacionado con las avispas parasitoides que las cazan.
En un giro sorprendente, los investigadores encontraron que la especie de mosca de la fruta invasiva D. suzukii tenía un número notablemente bajo de virus heredables. Esto podría sugerir que la falta de presión viral puede contribuir al éxito de esta especie invasiva, una idea que necesita más exploración.
Conclusión: Una Rica Comunidad de Virus Hereditarios
El análisis exhaustivo de los virus en estas comunidades de insectos interactivas ha arrojado luz sobre la rica variedad de virus heredables presentes. La combinación de patrones de transmisión vertical, baja virulencia y especificidad del hospedador aumenta el potencial de que los virus contribuyan a la diversidad genética de las poblaciones de insectos.
Si bien el estudio destaca vacíos en el conocimiento actual, especialmente en lo que respecta a los impactos ecológicos de estos virus, señala la necesidad de más investigaciones que podrían, en última instancia, mejorar nuestra comprensión de las intrincadas relaciones entre los insectos y sus compañeros virales. Reconocer los roles de estos virus podría informar estudios sobre la evolución de los insectos, el manejo de plagas y la conservación de la biodiversidad.
La creciente conciencia sobre las interacciones virales en los ecosistemas nos recuerda que el mundo oculto de los microorganismos desempeña un papel esencial en dar forma a las vidas de los insectos que vemos todos los días. Al continuar explorando estas relaciones, los científicos pueden ayudar a revelar las complejidades de la vida en nuestro planeta y las influencias invisibles que la rigen.
Título: Community structure of heritable viruses in a Drosophila-parasitoids complex
Resumen: The diversity and phenotypic impacts related to the presence of heritable bacteria in insects have been extensively studied in the last decades. On the contrary, heritable viruses have been overlooked for several reasons, including technical ones. This is regrettable because of the size of this gap knowledge and because case study indicate that viruses may have profound impact on the functionning of individuals and communities. Additionally, the factors that may shape viral communities are poorly known, except in some very specific viral-insect systems. Here we analyze the community structure of heritable viruses in a multi-hosts-multi-parasitoids community. Drosophilidae and their larval and pupal parasitoids were sampled in two locations, two years and two seasons. After two lab generations, putative DNA and RNA viruses were purified and sequenced. Our analysis revealed the presence of 53 viruses (including 37 new viruses), the great majority of which were RNA viruses. The "species" factor was by far the most significant one, explaining more than 50% of the variance in viral structure. Additionally, parasitoids had a higher number of heritable viruses compared to their hosts, suggesting that this lifestyle favours the association with viruses. Finally, our community-level survey challenged previous interpretation concerning the host range of some previously described viruses.
Autores: Julien Varaldi, D. Lepetit, N. Burlet, C. Faber, B. Baretje, R. Allemand
Última actualización: 2024-02-07 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.29.551099
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.29.551099.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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