avispa cucaracha esmeralda

La avispa cucaracha esmeralda o avispa joya ( Ampulex compressa ) es una avispa solitaria de la familia Ampulicidae . Se la conoce por su peculiar comportamiento reproductivo , que consiste en guiar a una cucaracha hacia una madriguera excavada y usarla como huésped para sus larvas . Por lo tanto, pertenece al grupo de los parásitos entomófagos .

La avispa se encuentra principalmente en las regiones tropicales de África , el sur de Asia , el sudeste asiático y las islas del Pacífico . ^{[ 1 ]} Las avispas voladoras son más abundantes en las estaciones cálidas del año.

A. compressa fue introducida en Hawái por FX Williams en 1941 como método de control biológico . Esto no ha tenido éxito debido a las tendencias territoriales de la avispa y a la pequeña escala en la que caza. ^{[ 2 ]}

La especie también se encuentra en los estados brasileños de São Paulo y Río de Janeiro . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Es probable que A. compressa haya llegado al país a través de los puertos de Santos y Río de Janeiro . ^{[ 5 ]}

La avispa tiene un cuerpo azul verdoso metálico, con los muslos del segundo y tercer par de patas rojos. La hembra mide aproximadamente 22  mm de largo; el macho es más pequeño y carece de aguijón . ^{[ 2 ]} Los machos pueden ser menos de la mitad del tamaño de una hembra si emergen de un huésped más pequeño o superparasitado. ^{[ 3 ]} La especie pasa por cuatro etapas larvarias, donde las larvas iniciales más jóvenes se pueden ver alimentándose externamente de hemolinfa en la pata paralizada de la cucaracha, y el último estadio se alimenta internamente. ^{[ 6 ]} Al pupar produce un capullo grueso, fusiforme y de color chocolate que se puede encontrar dentro de la cucaracha muerta en la madriguera. ^{[ 4 ]}

Se informó que las avispas hembra de esta especie pican a una cucaracha (específicamente una Periplaneta americana , Periplaneta australasiae o Nauphoeta rhombifolia ) ^{[ 2 ]} dos veces, inyectando veneno. Los investigadores, utilizando marcaje radiactivo , demostraron que la avispa pica con precisión en ganglios específicos de la cucaracha. ^{[ 7 ]} Realiza una picadura inicial en 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, ^{[ 8 ]} donde la pérdida temporal de movilidad facilita la segunda picadura venenosa en un punto preciso de los ganglios de la cabeza de la víctima ( cerebro ), en la sección que controla el reflejo de escape . Como resultado de esta picadura, la cucaracha primero se acicala extensamente y luego se vuelve lenta y no muestra respuestas de escape normales. ^{[ 9 ]} Se informa que el veneno bloquea los receptores del neurotransmisor octopamina . ^{[ 10 ]}

Una vez que el huésped está incapacitado, la avispa procede a morder la mitad de cada una de las antenas de la cucaracha , después de lo cual se alimenta cuidadosamente de la hemolinfa que exuda . ^{[ 2 ] [ 3 ]} La avispa, que es demasiado pequeña para cargar a la cucaracha, luego lleva a la víctima a su madriguera , tirando de una de las antenas de la cucaracha de manera 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. ^{[ 3 ]} Luego sale y procede a rellenar la entrada de la madriguera con cualquier detrito circundante, más para mantener alejados a otros depredadores y competidores que para mantener a la cucaracha dentro.

Con su reflejo de escape desactivado, la cucaracha picada simplemente descansa en la madriguera mientras el huevo de la avispa eclosiona después de unos 3 días. La larva eclosionada vive y se alimenta durante 4 a 5 días en la cucaracha, luego roe su abdomen y pasa a vivir como un endoparásito . ^{[ 4 ]} Durante un período de 8 días, la larva en su último estadio consumirá los órganos internos de la cucaracha , matando finalmente a su huésped, y entra en la etapa de pupa dentro de un capullo en el cuerpo de la cucaracha. ^{[ 4 ]} Finalmente, la avispa completamente desarrollada 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 una sola vez es suficiente para que una avispa hembra parasite con éxito a varias docenas de cucarachas.

Si bien varios animales venenosos paralizan a sus presas para alimentar a sus crías, A. compressa se distingue porque inicialmente deja a la cucaracha móvil y modifica su comportamiento de una manera única. Varias otras especies del género Ampulex muestran un comportamiento similar de depredación sobre cucarachas. ^{[ 2 ]} La depredación de la avispa parece afectar únicamente las respuestas de escape de la cucaracha. Si bien una cucaracha picada exhibe instintos de supervivencia drásticamente reducidos (como nadar o evitar el dolor) durante aproximadamente 72 horas, sus capacidades motoras, como volar o voltearse, permanecen intactas. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

La primera picadura se aplica al ganglio protorácico (masa de tejido nervioso), lo que provoca una parálisis de las patas delanteras de 2 a 3 minutos. Esta picadura inyecta cantidades significativas de ácido γ-aminobutírico (GABA) y agonistas complementarios como la taurina y la β-alanina . La mezcla bloquea temporalmente los potenciales de acción motores en el ganglio protorácico al deprimir la transmisión colinérgica mediante el aumento de la conductancia de cloruro a través de las sinapsis nerviosas. Individualmente, todas estas sustancias inducen una parálisis a corto plazo en la cucaracha. Cuando se inyectan juntas en una proporción de 10:7:4 , el efecto es más duradero. El GABA activa los canales de cloruro regulados por ligando al unirse a los receptores GABA. Es probable que la taurina y la β-alanina prolonguen la duración del efecto paralizante al ralentizar la captación de GABA por la hendidura sináptica . En conjunto, este cóctel de compuestos impide que la cucaracha se mueva y se defienda mientras la avispa le propina la segunda picadura o la serie de picaduras.

La segunda picadura se administra al ganglio subesofágico (GSE) y al ganglio supraesofágico (GSE) ^{[ 13 ]} y es mucho más precisa, de ahí la necesidad de parálisis. También es significativamente más larga. La avispa busca activamente el GSE durante esta picadura. La segunda picadura inhibe la capacidad de la cucaracha para caminar espontáneamente o por voluntad propia, pero las cucarachas pueden enderezarse y nadar mientras están bajo su influencia, y cuando se asustan, saltan pero no corren. También causa un acicalamiento excesivo y alteraciones en el metabolismo de la cucaracha. Se cree que el cambio metabólico conserva los nutrientes para la larva de la avispa. Los investigadores han simulado este estado zombi inyectando procaína en el GSE. También determinaron usando electrodos bipolares extracelulares que la actividad neuronal era menor en las cucarachas picadas. El veneno puede alterar la modulación octopaminérgica en estructuras dentro del ganglio de la cucaracha. Básicamente, limita la eficacia de la octopamina, el neurotransmisor que controla la contracción muscular en movimientos repentinos. ^{[ 14 ]}

• Ampulex dementor , una especie de avispa cucaracha de Tailandia con un comportamiento muy similar pero apariencia diferente.
• Glyptapanteles , un género de avispas capaces de inducir a las orugas a proteger sus pupas.
• Hymenoepimecis argyraphaga , una especie de avispa que afecta el comportamiento de construcción de telarañas de las arañas para sus propios fines.
• Halcón tarántula
• Parásito o parasitoide que altera el comportamiento

• Imágenes de avispas cucaracha esmeralda , de la base de datos de imágenes biológicas MorphBank.
• Un vídeo de 5 minutos que muestra la interacción de las avispas con la cucaracha.