Jennifer Zaspel no puede explicar por qué decidió meter el pulgar en la botella de polilla. Sólo quería. Atrapó polillas en una noche de julio en el Lejano Oriente ruso y atrapó una Calyptra, con rizos marrones en sus alas que se asemejan a hojas secas, en una botella de recolección de plástico. De las 17 especies tropicales de calipra, ocho eran vampiros. Los machos a veces se desvían de su dieta afrutada, hundiendo sus robustas mandíbulas bucales en mamíferos como ganado, tapires e incluso elefantes y humanos para beber sangre fresca.
Pero Zaspel creía que estaba fuera del territorio en el que podía encontrar la especie de vampiros. Ella pescó C. thalictri, ampliamente conocido en Suiza, Francia y hasta Japón como un estricto consumidor de frutas.
Antes de enrollar la botella de polilla, "simplemente metí el pulgar en ella para ver qué hacía", dice Zaspel. "Ella me perforó el pulgar y comenzó a comerme".
Demasiado para ocho vampiros. Zaspell, entomóloga del Museo Público de Milwaukee, todavía está desconcertada por la genética de las polillas en dos lugares rusos que visitó en 2006. Los machos morderán el dedo del investigador si se les ofrece, pero los estudios genéticos muestran que estas polillas están en la lista de especies amigables. Al menos deberían hacerlo.
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La probóscide de Calyptra thalictri extrae sangre de un científico. Durante mucho tiempo se creyó que esta polilla se alimentaba exclusivamente de frutos, porque su probóscide está mejor adaptada para perforar ciruelas que su pulgar.
“Lo compararía con una picadura de abeja”, dice Zaspel. En beneficio de la ciencia, uno de los colegas de Zaspel documentó voluntariamente la experiencia y señaló que la polilla comió durante 20 minutos. Estas picaduras definitivamente no pasan desapercibidas. Estas polillas y otros vampiros arriesgan sus vidas mientras se alimentan.
Interrumpir desayunos rojos ocasionales o intentar sobrevivir solo con sangre es mucho más difícil de lo que se muestra en las películas. Relativamente pocos animales llevan un estilo de vida similar: algunos insectos y otros artrópodos, algunos moluscos, algunos peces, a veces aves y, por supuesto, tres especies de murciélagos.
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La sangre no es el alimento más fácil de comer. El animal generalmente trata de absorber la mayor cantidad de alimento posible a la vez. Pero con volúmenes tan heroicos, la sangre puede ser tóxica. Dicho esto, la comida con sangre por sí sola no es suficiente, ya que carece de algunos de los nutrientes básicos. Con este estilo de vida, los intestinos tienen una fisiología especial. Las herramientas modernas en genética y biología molecular revelan especializaciones ocultas necesarias para la alimentación con sangre y, al mismo tiempo, prácticas brutales que a veces llegan al extremo, como la transferencia de sangre de polilla a polilla. Si bien muchas de estas adaptaciones biológicas nunca igualarán el poder de los vampiros inmortales, de alguna manera pueden considerarse superpoderes.
Plato grande
Para comprender los riesgos que corren los vampiros reales, imagina un animal que pesa 35 millones de veces el tuyo. Ahora intenta morderlo. Lo suficientemente fuerte como para sangrar.
Obviamente, se volverá loco. "Un huésped puede matarlo fácilmente", dice el fisiólogo de insectos molecular Pedro Oliveira de la Universidad Federal de Río de Janeiro. Se aplica un multiplicador de 35 millones a un mosquito de 2 miligramos que ataca a una persona de 70 kilogramos.
Encontrar una fuente de sangre tan gigantesca no es fácil. “Si nos adentramos en el bosque, habrá cientos de metros de distancia entre los huéspedes vertebrados, y cientos de metros serán como kilómetros para nosotros”, dice Oliveira. El pequeño vampiro necesita encontrar un capilar para morder, solo unos pocos milímetros por debajo de la superficie de la piel. En el caso de los humanos, solo alrededor del 10% de la piel es adecuada.
El profesional chupador de sangre, el escarabajo Rhodnius prolixus, tiene enzimas en los intestinos que impiden que la tirosina en los alimentos cristalice y pinche el tejido.
Dados los peligros y desafíos que enfrentan los donantes de sangre, “la mayoría de ellos trata de minimizar el número de visitas”, dice Oliveira. Beben rápido y beben mucho. Un joven escarabajo chupasangre, capaz de propagar la debilitante enfermedad de Chagas, bebe 10 veces su peso en sangre en solo unos minutos.
¿Vincularlo a la fisiología humana? Olvídalo. Hay personas que beben sangre deliberadamente, y esa es otra historia, pero incluso pequeñas cantidades para los estándares de los vampiros, como la sangre tragada a través de hemorragias nasales, pueden causar malestar estomacal, es decir, diarrea, dice Thomas Gantz de la Escuela de Medicina David Geffen de Universidad de California, Los Angeles. La sangre fresca es difícil de digerir para el intestino humano y se extrae muy poca agua de la sangre y se envía a los riñones. Gantz compara la sangre con las soluciones que las personas beben para limpiar el sistema digestivo, de forma rápida e incómoda, para la colonoscopia.
Los ingredientes que serían inofensivos en grandes cantidades pueden ser tóxicos con una ingesta elevada de sangre. "La dosis determina el veneno", dice Oliveira.
Elimina el agua de la sangre y obtén un 90% de proteína. Oliveira enfrentó el peligro de esta proteína mientras investigaba la genética de uno de los escarabajos americanos, Rhodnius prolixus, en su laboratorio. Este escarabajo en forma de lágrima, con un cuerpo que se estrecha hacia la cabeza, se esconde en las grietas en interiores o exteriores. Por la noche, los escarabajos machos y hembras buscan personas, sus mascotas u otros mamíferos para alimentarse de sangre. Este escarabajo es extremadamente reservado y, a diferencia de las polillas vampiro, no despierta a su presa cuando es mordido. A diferencia de los mosquitos, cuyas picaduras transmiten patógenos a través de la saliva, este escarabajo transmite los parásitos de la enfermedad de Chagas a través de los excrementos que deja en el huésped.
De todos los aminoácidos que se encuentran en esta gran porción de la bebida, la tirosina sola tiene una gran variedad de enzimas listas para descomponerla en el estómago de un escarabajo, mostraron los científicos en 2014. Encontrar enzimas que descomponen la tirosina en el intestino es "un poco extraño", dice Oliveira. En los mamíferos, el hígado y los riñones son los únicos órganos con enzimas que degradan la tirosina. Una vez más, la mayoría de los mamíferos no inundan sus entrañas solo con proteínas.
Cuando los investigadores desactivaron la capacidad de romper la tirosina del escarabajo, ya sea genéticamente o bloqueando químicamente las enzimas, los escarabajos murieron después del almuerzo. Oliveira y sus colegas escribieron sobre esto en Current Biology en 2016. Algunos de los escarabajos muertos mostraron que los cristales de tirosina perforaron los intestinos y salpicaron su contenido en la cavidad del cuerpo. Este descubrimiento, señalaron los científicos, podría algún día dar a los biólogos moleculares su propia medicina que serviría para matar vampiros.
La chupadora de sangre en los artrópodos se ha desarrollado de forma independiente varias veces (hasta 21), pero la mayoría de las veces, los vampiros tenían que resolver los mismos problemas con diferentes peculiaridades de la bioquímica. Sin embargo, la desintoxicación de tirosina podría ser un problema que muchas líneas de sangre han abordado de una manera inusualmente similar, dijo Oliveira.
Los primeros ataques con armas para apagar la química general son los compuestos que inhiben la enzima HPPD. La enzima detiene la descomposición de la tirosina, y no solo en los escarabajos antes mencionados. Cuando se probó, el método fue seguro para los escarabajos lácteos y los gusanos harinosos.
Mala sangre
La tirosina es solo uno de los nutrientes que se vuelven tóxicos a través del volumen. En el mundo real, la capacidad de los vampiros para excretar desechos es mucho más importante que algún tipo de poder ficticio para levantar camiones.
El nefrólogo Jonas Axelsson del Instituto Karolinska en Estocolmo y sus colegas están estudiando la función renal en murciélagos vampiros en comparación con sus especies hermanas que viven de frutas o néctar. Una dieta humana generalmente incluye de 50 a 120 gramos de proteína por día, pero si se alimenta como un murciélago vampiro, el equivalente humano sería de 6.000 gramos de proteína por día para un cuerpo de 70 libras. Esta sobredosis de proteínas significa que estos murciélagos tienen una concentración de proteína en productos de desecho metabólico de proteínas como la urea, lo que conducirá instantáneamente a insuficiencia renal en humanos.
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Pero los ratones vampiros están bien. Sus riñones son del mismo tamaño que los de otros murciélagos. Los ratones vampiros dedican más espacio a los túbulos largos que reabsorben los nutrientes de la orina recién preparada, señala.
La mayor parte de la proteína en la sangre es hemoglobina, una molécula milagrosa que contiene hierro que transporta oxígeno por todo el cuerpo y ayuda a los vertebrados a crecer y engordarse. Sin embargo, la rápida digestión de esta cantidad de hemoglobina puede liberar una dosis potencialmente tóxica de hierro al torrente sanguíneo. Una persona sana puede hacer feliz a su médico con una concentración de hierro en la sangre del orden de 127 microgramos por 100 mililitros. Sin embargo, concentraciones 200 veces mayores no parecen dañar las especies larvarias de lamprea. Las larvas toman hierro en el proceso de comer lo que encuentran. Cuando las lampreas de mar (Petromyzon marinus) maduran, desarrollan implacables filas de dientes con los que escarban y chupan la sangre de otros peces. Al mismo tiempo, la concentración de hierro en la sangre desciende, a aproximadamente 10 veces el nivel saludable para los humanos.
Pero incluso peor que las lampreas de mar chupa sangre es la secreción que evita que la sangre de la víctima se coagule.
Las lampreas primero se adhieren a la piel, que se asemeja a una "ventosa humectada en la cara", dice la especialista en lamprea y bióloga Margaret Docker de la Universidad de Manitoba en Winnipeg, Canadá. Como parte de un experimento, permitió que una lamprea plateada chupa sangre (Ichthyomyzon unicuspis) le mordiera el pómulo. Se encuentran en lagos y arroyos de América del Norte. Solo la mitad de las 38 especies de lampreas del mundo chupan sangre.
Las lampreas capturan bien a sus presas. Algunos no se desconectan incluso al subir cascadas o presas. Es extremadamente raro que un pez tenga tiempo de dejar caer una lamprea antes de que se agarre los dientes con la lengua o el disco oral y libere sus anticoagulantes.
Las lampreas podrían haberse convertido en parásitos al comienzo de la historia de los vertebrados y, por lo tanto, tuvieron que desarrollar sus tendencias vampíricas durante mucho tiempo. Unos fósiles devónicos de 360 millones de años, que datan de mucho antes del apogeo de los dinosaurios, muestran un disco oral con 14 dientes espaciados uniformemente, aparentemente listo para chupar sangre.
El estudio de la fisiología de los chupasangres modernos recibió una poderosa fuente de nuevos datos en 2013, cuando un equipo internacional de científicos descifró un libro con instrucciones genéticas para la lamprea marina. Docker espera revelar más trucos de desintoxicación en lampreas, como la superóxido dismutasa, que aumenta a medida que aumentan los niveles de hierro en el hígado en las lampreas adultas. En esta etapa, las células del hígado son similares a las células humanas cuando padecen hemocromatosis. Otra razón para estudiar vampiros reales, si no hay suficientes, es descubrir nuevos secretos de las enfermedades metabólicas humanas.
¡No es suficiente
En la sangre puede haber catastróficamente muchas cosas y catastróficamente pocas otras. “No es fácil para los vampiros lidiar con esto”, dice la microbióloga Rita Rio de la Universidad de West Virginia en Morgantown.
Ella explica que no hay suficientes vitaminas B en la sangre. Los animales necesitan estas sustancias como nutrientes para una amplia gama de procesos corporales básicos, como la regulación genética, la señalización celular y la degradación de aminoácidos. Sin embargo, los animales no pueden fabricar sus propios suministros. Cualquier mosca vampiro de Ryo soluciona este problema de forma muy inteligente.
“Me encantan las moscas tsetsé desde que supe de ellas”, dice. En el África subsahariana, las moscas tienen una "biología realmente genial", dice, y no es su capacidad para propagar parásitos lo que mata a las personas.
Las moscas tsetsé son similares a las moscas domésticas gordas normales, pero son muy diferentes. En lugar de poner muchos huevos pequeños como un insecto normal y esperar que algunas de las crías tengan suerte, una mosca tsetsé hembra lleva una cría a la vez. Aparece un huevo en él y, a medida que crece, extrae alimento de las glándulas "mamarias" dentro de la madre. Puedes ver cómo se vuelve cada vez más glotón. A veces, la madre da descendencia más grande que ella. Y luego, la descendencia en este momento tendrá solo una etapa de títere, que los separará de la madurez. “Como si di a luz a un niño de 12 años”, dice Rio.
Cuando una mamá mosca le da a su bebé una ventaja en la vida, también le da la infección que será necesaria para incorporar la dieta sanguinolenta a su dieta. Cada larva emerge con su propia bacteria en forma de bastón, Wigglesworthia. Estas bacterias consumen vitaminas B y prosperan dentro de un órgano especial que crece dentro de la mosca. La versión de este órgano de la mosca tsetsé, un bacterioma, es como "una pequeña rosquilla alrededor del tracto digestivo", dice Rio.
La interacción entre la mosca y los microbios ha atraído a los biólogos evolutivos, ya que los genes de las bacterias y el huésped cambian a lo largo de generaciones, a veces destruyendo o creando funciones extrañas, dependiendo de las acciones de uno de los socios.
Murciélagos bajos en grasa
Otra desventaja de la sangre es su bajo contenido en grasas, al menos desde el punto de vista del murciélago vampiro. Un pequeño mamífero volador solo puede llevar el 20-30% de su propio peso como carga, por lo que un refrigerio pequeño y sin grasa no podrá saturar a un ratón durante mucho tiempo. Un murciélago vampiro típico (Desmodusrotundus) no puede sobrevivir tres días sin beber sangre, dice el biólogo evolutivo Gerald Wilkinson de la Universidad de Maryland en College Park. Esta es una de las fuerzas que impulsa a estos ratones a construir redes circulatorias sociales.
Estos mamíferos de dientes afilados pertenecen a una de las tres especies de murciélagos chupadores de sangre, todos los cuales se encuentran en las latitudes cálidas del hemisferio occidental. Wilkinson encontró el primer D. rotundus salvaje que estudió en un rancho en Costa Rica, donde "a menudo despegaba y aterrizaba en la grupa de un caballo", dice. El ratón tenía una nariz pequeña y carnosa, "como un cerdo", capaz de sentir el calor; esto ayuda a determinar dónde fluye la sangre caliente más cerca de la superficie del cuerpo. En general, obtener sangre "no fue lo más trivial para los ratones". Por lo general, el ratón pasa media hora buscando una mancha, peinando el pelo del caballo, si es necesario, mordiendo un pequeño trozo de carne y lamiendo la herida, mientras orina. El caballo ni siquiera se despierta. Volver a la herida la noche siguiente es mucho más fácil que encontrar una nueva ubicación. Wilkinson se dio cuenta de que el murciélago se alimenta del mismo caballo,a pesar de que el caballo se traslada a otro pastizal.
Según Wilkinson, la saliva de murciélago tiene impresionantes propiedades anticoagulantes. “Me mordieron varias veces y era difícil detener la sangre”, dice. "Las personas que fueron mordidas se despertaron en un charco de sangre y, a menudo, la sangre pasa mucho tiempo después de que el murciélago se va".
En comparación con otras especies de murciélagos, el murciélago vampiro común tiene casi superpoderes: en lugar de volar, simplemente corre por el suelo.
Cuando un murciélago hambriento no puede encontrar comida para pasar la noche, un chupasangre experimentado puede extraer sangre de un cazador más exitoso. Colocan sus rostros uno contra el otro, y "mientras un animal está parado, el otro lame", dice Wilkinson.
En sus primeros experimentos con murciélagos cautivos, encontró animales dispuestos a compartir sangre periódicamente con ratones hambrientos sin ningún tipo de relación. Durante décadas, los científicos han debatido si es justo considerar a los murciélagos vampiros como ejemplos de altruistas naturales. Incluso en cautiverio, el vampiro ayuda a un pariente hambriento.
Sí, ser vampiro es difícil. Por lo tanto, los vampiros se ayudan entre sí.
Ilya Khel
