Durante los últimos 70 millones de años, la bacteria sufrió adaptaciones extremas para vivir dentro de los cuerpos de los insectos, perdiendo entre un 95 a 97 por ciento de sus genes [VIDEO]y dando como resultado algunos de los genomas más pequeños conocidos por cualquier organismo. En el proceso, perdieron la capacidad de vivir en cualquier lugar fuera de las #cigarras.

Los complejos simbióticos Cicada

Son muy diferentes de cualquier otro organismo conocido, dijo Matt Campbell, un estudiante graduado de la UM que estudia cigarras en el laboratorio del profesor adjunto de biología UM John McCutcheon, con sede en la División de Ciencias Biológicas.

Muchos insectos viven en asociaciones muy cercanas con bacterias beneficiosas o "simbióticas". Estas simbiosis bacterianas son críticamente importantes para los insectos que consumen solo un tipo de alimento al que le faltan algunos nutrientes esenciales. Los ejemplos incluyen los piojos que se alimentan de sangre, así como los insectos que se alimentan de la savia de la planta áfidos, saltamontes y cigarras.

Resultados de investigaciones científicas

La investigación de UM ha demostrado que las bacterias simbióticas de las cigarras producen aminoácidos y vitaminas que los insectos hospedadores necesitan para crecer y reproducirse. Durante tres temporadas estudiando una cigarra sudamericana, el investigador postdoctoral de la UM Piotr Lukasik descubrió que muchas de las especies de bacterias únicas simbióticas evolucionaron en complejos de varios tipos diferentes de bacterias en la misma cigarra.

"A través de ese proceso, las bacterias individuales han perdido muchos genes y ahora dependen unos de otros porque cada tipo contiene genes únicos y esenciales", dijo Lukasik. "Los diferentes tipos deben todos trabajar juntos para proporcionar los aminoácidos y vitaminas que requiere su anfitrión de la cigarra".

Una especie diferente de cigarra, ubicada en el este de EE. UU. contiene docenas de tipos de bacteria pequeños y de rápida evolución. Los tipos individuales típicamente contienen pocos genes reconocibles y se distribuyen entre los diferentes compartimentos celulares, dentro de una cigarra de una manera que no se entiende completamente.

"Las cigarras albergan complejos simbióticos en lugar de una bacteria [VIDEO]única y de buen comportamiento, lo que podría ser un desafío para la especie", dijo Lukasik. "Después de todo, cuando necesitas una comida, ya sea una vitamina requerida por una cigarra o una pizza que anhela un estudiante hambriento, es más fácil obtenerla de una sola fuente en lugar de reunirla de varias fuentes diferentes".

Los investigadores creen que esta evolución de la bacteria ocurrió por casualidad, y a pesar de no ser útil para la cigarra, las criaturas microscópicas deben permanecer a largo plazo porque la cigarra ahora requiere que sobrevivan.

"De hecho, las cigarras con los ciclos de vida más largos también son las que tienen los simbiontes bacterianos más locos", dijo Lukasik.

La investigación recientemente se publicó en el artículo de Current Biology "Degradación idiosincrásica del genoma en un endosimbionte bacteriano de cigarras periódicas", así como en el estudio "Orígenes múltiples de complejos endosimbióticos interdependientes en un género de cigarras" en el último número de Proceedings of the Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. #Ciencia