Земята е осеяна с трупове, ударени мъртви от смъртоносен паразит. Докато телата гнойят с разрастващия се хайвер на паразита, те започват да смрадят и да светят ярко електрическо синьо. В крайна сметка те се отварят, за да разкрият следващото поколение убийци, които пълзят от останки, за да намерят следващата си жертва. Не, това не е следващият пандемичен филм: това е ежедневна сцена, която се подхранва от партньорство с бактерии. Сега учените се опитват да разберат по-добре този динамичен дует и да ги превърнат в търговски продукт, за да се възползват фермерите.
Свързано съдържание
- Холивуд няма нищо в тези шоута на ужасите на Хелоуин в реалния живот
- Официално съм влюбен в хлебарки
- Паразитни оси превръщат паяците в зомби тъкачи
Бежовият червей на нематода дълъг половин милиметър почти не изглежда като паразитна заплаха. Тези малки гъсеници прекарват по-голямата част от времето си плувайки през почвата, като от време на време стоят на опашките си и пъхат малките си глави по повърхността. Но наистина те просто си оказват времето. Щом усетят, че нищо неподозиращо насекомо е на път да се държи, те засаждат. Една нематода може да изстреля като пушка от почвата, проектирайки се до 10 сантиметра, за да зарази своята нещастна плячка.
След кацане върху жертва нематодата се вмъква във вътрешността на насекомото през всеки отвор, който може да намери, или да пробие път с помощта на специален зъб. Този паразит е толкова малък, че жертвата му не усеща нищо. Но червеят носи смъртоносно оръжие в червата си, само чака да бъде възстановен: бактерията Photorhabdus luminescens . Токсините, които тази бактерия произвежда, са толкова мощни, че 10 клетки могат да убият насекомо за само 24 часа. Бактериите също така отделят химикали, които не позволяват трупът да се разложи, така че нематодите винаги да имат прясно ядене. Мислете за това като за крайно легло и закуска.
Нематодите ядат пълнежа си за около две седмици или докато не достигнат капацитета за разрушаване на гостоприемника. Тогава те избухват през трупа в почвата, в жива екшън версия на сцената от Кошмара на Тим Бъртън преди Коледа, когато Оги Буги се разплита по шевовете, за да разкрие извиваща се колония от бъгове. На излизане от изхабения гостоприемник всяка нематода презарежда смъртоносния си бактериален арсенал, като нагъва няколко клетки на Фотаробдус . Тогава те отново се карат да намерят следващата си жертва.
Това, което нематодите и техните бактериални помощници не искат, е хищникът да грабне любимия си труп у дома, преди да имат шанс да завършат жизнения си цикъл. А в градината ви това е свят на куче-яде-куче: по-големи буболечки, по-малки буболечки с големи апетити като мравки или дори птици, които се грижат за хранене, всички са нетърпеливи да измъкнат един безпомощен труп от насекоми за поддръжка. Точно тези бактериални съпътстващи играчи отново влизат в игра.
Фотохабдус не спира да убива гостоприемника на насекомите, така че нематодата може да се храни и да прави бебета безпрепятствено. Те също превръщат трупа в бурен спектакъл, който може да работи като отбранителна стратегия. Първо, бактерията отделя химикали, които превръщат тялото на насекомото в червено, често предупреждение за насекоми, което гласи „Не ме яж! Аз съм груб! ”
За хищници, които не са толкова визуални, бактериите също излъчват ужасна воня. Колко ужасно? „Те миришат наистина лошо“, казва Ребека Джоунс, преподавател по популационна генетика в Университета в Ливърпул, която изучава това думато-бактериално дуо. „Не мирише на нещо разпадащо се или гниещо.“ Вместо това, казва тя, миришат на пиразин, органично съединение, за което ентомолозите знаят, че звъни на алармени звънци на насекоми. На тези, които не са експерти по бъгове, Джоунс казва: „Прилича малко на бадеми.“
Като че ли това не беше достатъчно, като последно докосване, бактериите биолуминесцират отвътре, като плячката им светва като светещ син фенер от хартия.
Този труп от восъчен молец притежава хиляди нематоди, които избухват заедно със своите бактериални партньори, за да търсят следващите си жертви. (Peggy Greb, USDA служба за изследване на земеделието) Но не е ли всичко това прекалено излишно? Джоунс смята, че всичко това е част от съгласувани усилия да бъдем колкото се може по-странно неапетитни, което позволява на нематодите да останат в безопасност и да се заемат вътре. „Нашата хипотеза е, че те разполагат с редица защитни сили, за да защитят паразитната колония от хищничество от цял куп различни хищници“, казва Джоунс, който е първи автор на скорошно проучване, публикувано в списанието Animal Behavior, което се стреми да дразни. освен тези стратегии за отбрана.
„Съчетавайки два, три или дори четири сигнала заедно, може би това създава по-добра защита за паразитната общност“, казва тя.
За да разплете пъзела, тя се обърна към помощ от няколко хищни птици: диви големи цици, които са от регион на Финландия, където обикновено не се среща хетерохабдитската нематода. Това е важно, тъй като птиците не са имали предварително представа за това как трябва да изглеждат или миришат тези насекоми, което ги прави идеални участници за изпитване.
За своите експерименти Джоунс отделно представи 30 страхотни цици с селекция от осем ларвни восъчни червеи, които е заразила с нематоди. Експериментът имаше за цел да определи дали цвят, аромат или комбинация от двете е най-силното възпиращо средство. В опитите само за аромат тя използва неинфектирани, нормални бели восъчни червеи в чиния, със смърдящи, заразени червеи, скрити отдолу. За да провери само цвета, тя сложи червени заразени червеи в прозрачен непромокаем мирис и преброи колко пъти птиците се опитват да ги кълват.
„Най-изненадващото нещо, което видяхме, беше, че не комбинацията от стратегии работи най-добре“, казва Джоунс. Докато червеният предупредителен оттенък и ужасната миризма работеха независимо, използването им заедно не беше толкова ефективно, когато се стигна до избягване на смърт от големи цици. Както се оказва, птиците са били най-противни да ядат обикновени смрадливи насекоми. „Самият аромат има тенденция да засенчва дори изпитанията за цвят и аромат, които направихме“, казва Джоунс.
Учените предположиха, че ароматичният спектакъл, поставен върху бактерията, е „като знак за свободни места в мотел, казвайки„ не ме яж, ужасен съм “, казва Ричард Ффренч-Констант, професор по молекулярна естествена история в университета в Ексетер, който не е участвал в изследването.
Тези резултати показват мощен пример на симбиоза в действие. Бактериите не могат да оцелеят самостоятелно в природата; те се нуждаят от нематода, за да ги транспортират от едно насекомо до друго. Обратно, нематодата се нуждае от бактериите, за да убият гостоприемника и да предотвратят изяждането му. Ffrench-Constant разглежда това като още един увлекателен пример от разрастващото се поле на науката за микробиомите. „Ние сме на върха на голям айсберг“, когато става въпрос за това конкретно бактериално партньорство, казва той. "Има толкова много за тези грешки, които не разбираме."
Докато нематодите могат да атакуват над земята, те всъщност извършват по-голямата част от убийството си под повърхността, движейки се в пакети под повърхността и проследявайки плячката си чрез химически сигнали. Поради тази причина, казва Ффренч-Констант, защитните стратегии на бактериите биха били по-добре демонстрирани, като се използват мравки вместо птици. „Не мога да се убедя, че във вашата градина, когато тези неща убиват вашите червеи, ще се появят цици, които ще бъдат основните хищници“, казва той.
Други мистерии изобилстват. Например химичните съединения, отделени от тези бактерии, наброяват хиляди, а изследователите все още нямат представа за какво се използват. „Ами крик“, казва Ффренч-Констант, „Ако този химикал отблъсква мравки или отблъсква птици, тогава какво правят другите 999?“
Въпреки че има още много за разбиране, фермерите вече са се възползвали от това мощно, умалително дуо. Земеделските производители могат да закупят вани с нематоди, които да пръскат в полетата си като алтернатива на химически пестициди, благодарение на изследователите, които намират ефикасни начини за масово производство на тези бъгове в лабораторията. Нематодите дори са били използвани за спасяване на портокалите във Флорида от гибел при гладните долни челюсти на цитрусовия корен на дълголет.
Земеделските стопани и домашните градинари най-накрая започват да наваксват онова, което растенията изглежда са знаели през цялото време. Въпреки че Джоунс не е отнесъл нематодите си от лабораторията за някакви извънкласни експерименти - в апартамента й в Ливърпул няма градина - тя все още проповядва евангелието на паразитната нематода. Тя казва: „Казах на дядо си и той е излязъл да купи някои и да каже на всички свои приятели. Те са малко общество за градинарство на нематоди. "
