Por qué los mosquitos nos eligieron cómo víctimas hace miles de años
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Las enfermedades humanas transmitidas por mosquitos las provocan apenas media docena de especies de tres géneros (Aedes, Anopheles y Culex), que han evolucionado para seleccionarnos específicamente gracias al dióxido de carbono que emitimos y a nuestros efluvios corporales.
¿Por qué algunos mosquitos se han especializado en picar a los humanos?
La mayoría de los investigadores piensa que especializarse en las personas no habría supuesto ninguna ventaja particular para los mosquitos antes del desarrollo de las culturas sedentarias hace aproximadamente 10 000 años. Una vez asentadas, las poblaciones humanas podrían haber proporcionado un recurso fácil, seguro y siempre disponible, a diferencia del de otros grupos de animales migratorios que solo garantizan sangre estacionalmente.
Los datos genómicos son consistentes con la hipótesis de que los grupos de mosquitos especializados en humanos evolucionaron dentro de ese periodo cultural. Sin embargo, la cuestión es qué compensaciones fisiológicas, anatómicas, morfológicas y conductuales indujeron a que algunos mosquitos eligieran picar a los humanos y a no hacerlo en los animales domésticos que nos acompañan desde mucho antes de convertirnos en sedentarios.
Los mosquitos especializados en humanos no se limitan tan solo a picar a las personas, sino que también tienden a reproducirse en hábitats modificados por el hombre. Depositan sus huevos en el agua y los humanos somos los únicos animales que manipulamos el agua para extraerla, canalizarla y acumularla para consumo doméstico. Por eso, no han faltado especulaciones acerca de que la dependencia reproductiva de los mosquitos a las fuentes humanas de agua, particularmente en regiones áridas, también podría haber desempeñado un papel clave en la especialización de esos dípteros.
¿Por qué algunos mosquitos nos encuentran irresistibles, mientras que otros no nos prestan atención?
Para responder a esa pregunta, un equipo de investigadores de la Universidad de Princeton (EE. UU.) desarrolló en el África subsahariana un proyecto basado en la recogida de puestas de Aedes aegypti. Fue una buena elección porque, además de ser uno de los mosquitos especializados en humanos más temibles como responsables del zika, de la fiebre amarilla y del dengue, sus poblaciones se dividen en dos subespecies.
La subespecie aegypti prospera en los hábitats urbanos tropicales de América y Asia, donde se ha especializado en picar a los humanos hasta el punto de que el 95 % del alimento de las hembras, que son fuertemente atraídas por nuestro olor corporal, procede de sangre humana.
En cambio, las hembras de las poblaciones generalistas de la subespecie formosus tienden a preferir el olor de otros vertebrados no humanos de cuya sangre se nutren. Se piensa que el especialista antrópico evolucionó de antepasados generalistas africanos hace entre 5 000 y 10 000 años, posiblemente en el norte de Senegal o de Angola.
Como todos los mosquitos, ambas subespecies depositan sus huevos en el agua, por lo que los investigadores comenzaron colocando miles de ovitrampas, unas pequeñas tazas llenas de agua y hojas sucias que simulan los remansos de agua encharcada que constituyen el hábitat ideal de puesta.
Para obtener muestras significativas de los diferentes ambientes en los que se reproducen los mosquitos, las ovitrampas se colocaron cerca de grandes núcleos de población (en ciudades de hasta más de 2 000 personas por km²) y en áreas despobladas cubiertas de vegetación natural en las que los mosquitos rara vez tropiezan con personas. También abarcaron una amplia gama de climas, desde hábitats semiáridos con lluvias estacionales hasta ecosistemas forestales con lluvias durante todo el año.
En total, se recolectaron huevos de mosquitos en 27 localidades diferentes. Una vez secos, los huevos se comportan como semillas: pueden permanecer en estado de latencia durante seis meses o un año antes de eclosionar. Esto permitió su traslado a Princeton con el objetivo de criar nuevas poblaciones en condiciones de laboratorio.
Esquema del olfatómetro empleado en la investigación.Obtenidas estas, los investigadores tentaron a los insectos con olores procedentes de humanos y de conejillos de indias. El experimento consistió en construir lo que podríamos llamar un olfatómetro: una gran caja de plástico llena de mosquitos, con dos tubos extraíbles. Mientras que en uno se colocaba un conejillo de indias, uno de los investigadores introducía su brazo durante varias horas en el otro. Uno y otro cebo olfativo estaban protegidos de las picaduras directas por unos filtros que impedían el paso de los insectos.
Pocos minutos después de colocar los tubos con sus respectivos cebos, los mosquitos entraban por uno u otro tubo. Transcurrido un tiempo, se retiraban los tubos para contar cuántos habían elegido uno u otro. Los resultados revelaron que a los mosquitos procedentes de áreas muy pobladas les gustaban más los efluvios humanos. El resultado más revelador estaba relacionado con el clima: los mosquitos que procedían de lugares que presentaban una estación lluviosa seguida de una estación de sequía, larga y calurosa, preferían a los humanos.
(A) La preferencia por los humanos se incrementa significativamente con el aumento de la densidad de población y en hábitats con lluvias altamente estacionales (B), mientras que disminuye en hábitats con más lluvia en la época más cálida del año (C). Las variables climáticas en (B) y (C) se pueden combinar en un índice de intensidad total de la estación seca (D). El color y el tamaño del punto corresponden a la estacionalidad de precipitación (escala en C) y a la densidad de la población humana (proporcional a la escala en A), respectivamente. Modificado y traducido a partir de la publicación original.El porqué de esa respuesta puede estar relacionado con el ciclo de vida de los mosquitos. Aedes aegypti pone sus huevos justo por encima de la superficie del agua en agujeros de árboles, oquedades y fisuras de rocas o en recipientes artificiales. Si los huevos se mantienen húmedos, pueden eclosionar de inmediato. Sin embargo, los huevos depositados al final de las lluvias en áreas silvestres deben entrar en latencia para sobrevivir durante la estación seca hasta que vuelva la lluvia, un desafío particularmente difícil cuando la sequía es prolongada y calurosa.
El agua estancada, el factor crítico para las larvas, es difícil de encontrar en esos ambientes extremadamente áridos, pero abunda alrededor de las poblaciones humanas que acopian agua para subsistir, lo que durante todo el año proporciona a los mosquitos una incubadora hídrica para el desarrollo de sus larvas. Eso sugiere dos cosas.
Por un lado, aunque las estaciones secas largas y calurosas fueron el factor selectivo clave, las poblaciones de mosquitos de regiones áridas evolucionaron hacia la especialización en humanos como un subproducto para aprovechar la situación de dependencia del agua almacenada para las puestas. En segundo lugar, cuando las larvas pasan al estado hematófago adulto la sangre disponible más cercana es la de los humanos, con la ventaja añadida de que sus nuevas víctimas carecen de las pieles recias y difíciles de perforar de otros vertebrados, incluidos los domésticos.
Los análisis genómicos revelaron también que los mosquitos especialistas en personas difieren genéticamente de los generalistas, y que la preferencia por los seres humanos se desarrolló en un único lugar indeterminado para luego extenderse por toda África conforme el clima seco se expandió por el continente. Luego, en la época de la esclavitud, el comercio esclavista extendió enfermedades como la malaria por otras zonas tropicales.
Aunque la investigación publicada en Current Biology se centró en el origen y la historia evolutiva de los mosquitos, si se correlacionan con los datos climáticos del IPCC y de población de la ONU los resultados sugieren que, como consecuencia del cambio climático y de la cada vez más intensa presión urbanizadora, en un futuro próximo habrá más mosquitos transmisores de enfermedades humanas en todo el mundo.
Manuel Peinado Lorca es Catedrático de Universidad. Departamento de Ciencias de la Vida e Investigador del Instituto Franklin de Estudios Norteamericanos, Universidad de Alcalá
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation.
