Avispa cucaracha esmeralda

La avispa cucaracha esmeralda o avispa joya (Ampulex compressa) es una avispa solitaria de la familia Ampulicidae . Es conocido por su comportamiento reproductivo inusual, que consiste en picar una cucaracha y utilizarla como huésped para sus larvas. Por tanto, pertenece a los parásitos entomófagos.

Distribución

La avispa se encuentra principalmente en las regiones tropicales de África, el sur de Asia, el sudeste asiático y las islas del Pacífico. Las avispas voladoras son más abundantes en las estaciones cálidas del año.

A. compressa fue introducida en Hawái por F.X. Williams en 1941 como método de biocontrol. Esto no ha tenido éxito debido a las tendencias territoriales de las avispas y la pequeña escala en la que cazan.

La especie también se encuentra en los estados brasileños de São Paulo y Río de Janeiro. A. compressa probablemente llegó al país a través de los puertos de Santos y Río de Janeiro.

Descripción

La avispa tiene un cuerpo metálico de color azul verdoso, con los muslos del segundo y tercer par de patas rojos. La hembra mide unos 22 mm de largo; el macho es más pequeño y carece de aguijón. Los machos pueden tener menos de la mitad del tamaño de una hembra si emergen de un huésped más pequeño o superparasitado. La especie pasa por cuatro estadios larvarios, donde las larvas iniciales más jóvenes pueden verse como alimentadores externos de hemolinfa en la pata de la cucaracha paralizada, y el último estadio se alimenta internamente. Al pupar, produce un capullo grueso, de color chocolate y en forma de huso que se puede encontrar dentro de la cucaracha muerta dentro de la madriguera.

Comportamiento reproductivo y ciclo de vida

Se informó que las avispas hembras de esta especie picaban una cucaracha (específicamente una Periplaneta americana, Periplaneta australasiae o Nauphoeta rhombifolia) dos veces, entregando veneno. Los investigadores demostraron mediante marcado radioactivo que la avispa pica precisamente en ganglios específicos de la cucaracha. Proporciona una picadura inicial a un ganglio torácico e inyecta veneno para paralizar leve y reversiblemente las patas delanteras de su víctima. Una parálisis transitoria inducida bioquímicamente se apodera de la cucaracha, donde la pérdida temporal de movilidad facilita la segunda picadura venenosa en un lugar preciso de los ganglios de la cabeza (cerebro) de la víctima, en la sección que controla el reflejo de huida. Como resultado de esta picadura, la cucaracha primero se acicalará extensamente y luego se volverá lenta y no mostrará respuestas normales de escape. Se informa que el veneno bloquea los receptores del neurotransmisor octopamina.

Una vez que el huésped está incapacitado, la avispa procede a masticar la mitad de cada una de las antenas de la cucaracha, después de lo cual se alimenta cuidadosamente de la hemolinfa que exuda. La avispa, que es demasiado pequeña para llevar a la cucaracha, conduce a la víctima a la madriguera de la avispa tirando de una de las antenas de la cucaracha de forma similar a una correa. En la madriguera, la avispa pondrá uno o dos huevos blancos, de unos 2 mm de largo, entre las patas de la cucaracha. Luego sale y procede a llenar la entrada de la madriguera con los desechos circundantes, más para mantener alejados a otros depredadores y competidores que para mantener a la cucaracha adentro.

Con su reflejo de escape desactivado, la cucaracha picada simplemente descansa en la madriguera mientras el huevo de la avispa eclosiona después de aproximadamente 3 días. La larva eclosionada vive y se alimenta durante 4 a 5 días en la cucaracha, luego mastica hasta llegar a su abdomen y procede a vivir como un endoparasitoide. Durante un período de 8 días, la larva del último estadio consumirá los órganos internos de la cucaracha, finalmente matará a su huésped y entrará en la etapa de pupa dentro de un capullo en el cuerpo de la cucaracha. Finalmente, la avispa adulta emerge del cuerpo de la cucaracha para comenzar su vida adulta. El desarrollo es más rápido en la estación cálida.

Los adultos viven varios meses. El apareamiento dura aproximadamente un minuto, y sólo es necesario un apareamiento para que una avispa hembra pueda parasitar con éxito varias docenas de cucarachas.

Mientras que varios animales venenosos paralizan a sus presas como alimento vivo para sus crías, A. compressa se diferencia en que inicialmente deja a la cucaracha móvil y modifica su comportamiento de una manera única. Varias otras especies del género Ampulex muestran un comportamiento similar al cazar cucarachas. La depredación de la avispa parece afectar sólo las respuestas de escape de la cucaracha. Mientras que una cucaracha picada muestra instintos de supervivencia drásticamente reducidos (como nadar o evitar el dolor) durante aproximadamente 72 horas, las habilidades motoras como volar o darse vuelta no se ven afectadas.

Biomecánica

La primera picadura se aplica al ganglio protorácico (masa de tejido nervioso), lo que provoca una parálisis de 2 a 3 minutos de las patas delanteras. Esta picadura inyecta cantidades significativas de ácido γ aminobutírico (GABA) y agonistas complementarios taurina y β alanina. El brebaje bloquea temporalmente los potenciales de acción motora en el ganglio protorácico al deprimir la transmisión colinérgica a través del aumento de la conductancia del cloruro a través de las sinapsis nerviosas. Individualmente, todas estas sustancias inducen una parálisis breve de la cucaracha. Cuando se inyectan juntos en una proporción de 10:7:4, el efecto es más duradero. GABA activa los canales de cloruro dependientes de ligando uniéndose a los receptores GABA. La taurina y la beta-alanina probablemente prolongan la duración del efecto paralítico al ralentizar la absorción de GABA por la hendidura sináptica. Combinado, este cóctel de compuestos evita que la cucaracha se mueva y se defienda mientras la avispa administra la segunda picadura/serie de picaduras.

La segunda picadura se administra en el ganglio subesofágico (SEG) y es mucho más precisa, de ahí la necesidad de parálisis. También es significativamente más largo. La avispa busca activamente el SEG durante esta picadura. La segunda picadura inhibe la capacidad de la cucaracha para caminar espontáneamente o por su propia voluntad, pero las cucarachas pueden enderezarse y nadar mientras están bajo la influencia y, cuando se asustan, saltan pero no corren. También provoca un aseo excesivo y alteraciones en el metabolismo de la cucaracha. Se cree que el cambio metabólico preserva los nutrientes para la larva de avispa. Los investigadores han simulado este estado zombi inyectando procaína en el SEG. También determinaron mediante electrodos bipolares extracelulares que la actividad neuronal era menor en las cucarachas picadas. El veneno puede alterar la modulación octopaminérgica en las estructuras del ganglio de la cucaracha. Básicamente, limita la eficacia de la octopamina, el neurotransmisor que controla la contracción muscular en movimientos bruscos.