Maapind on kaetud surnukehadega, mille on surnud surmav parasiit. Kui kehad armuvad parasiidi kasvava kudemise ajal, hakkavad nad haisema ja helendama säravat elektrisinist. Lõpuks nad plahvatasid, et paljastada järgmine tapjate põlvkond, kes indekseerivad jäänustest oma järgmise ohvri leidmiseks. Ei, see pole järgmine pandeemiafilm: see on igapäevane stseen, mida õhutab bakterite ja usside partnerlus. Nüüd püüavad teadlased seda dünaamilist duot paremini mõista ja muuta need põllumajandustootjate jaoks kommertstoodeteks.
Seotud sisu
- Hollywoodil pole nendel päriselu Halloweeni õudussaadetel midagi
- Olen ametlikult prussakaid armunud
- Parasiitsed herilased muudavad ämblikud zombikududeks
Beež, poole millimeetri pikkune nematood uss näeb vaevalt parasiitide ohuna välja. Need pisikesed roomikud kasutavad suurema osa ajast pinnasest läbi ujudes, aeg-ajalt saba peal seistes ja oma väikeseid päid läbi pinna tassides. Kuid tõesti, nad lihtsalt ajavad oma aega. Niipea kui nad mõistavad, et pahaaimamatu putukas hakkab mööda sadama, varitsevad nad. Nematood võib pinnast välja lasta nagu kahurikuul, eendudes oma õnnetu saagi nakatamiseks kuni 10 sentimeetrini.
Pärast ohvrile maandumist vingerdab nematood vigastatava putuka sisemusse putuka sisemusse või hävitab selle spetsiaalse hamba kasutamisel. See parasiit on nii väike, et tema ohver ei tunne midagi. Kuid uss kannab oma soolestikus surmavat relva, oodates alles taastumist: bakter Photorhabdus luminescens . Selle bakteri toodetavad toksiinid on nii tugevad, et 10 rakku suudavad putuka tappa vaid 24 tunniga. Bakterid eraldavad ka kemikaale, mis takistavad laiba lagunemist, nii et nematoodid saaksid suupisteks alati värsket sööki. Mõelge sellele kui ülimale hommikusöögile.
Nematoodid söövad oma täidist umbes kaks nädalat või seni, kuni nad on saavutanud peremehe purunemisvõime. Seejärel plahvatavad nad surnukeha kaudu pinnasesse, kasutades live-action-stseeni Tim Burtoni filmist "Õudusunenägu enne jõule", kui Oogie Boogie lahti õmblustelt lahti paljastab vigade kortsutava koloonia. Kui nad väljuvad kulutatud peremeest, laadib iga nematood uuesti üles oma surmava bakterite arsenali, guugeldades paar Photorhabduse rakku. Siis lähevad nad uuesti roomama, et leida oma järgmine ohver.
Mida nematoodid ja nende bakteriabilised ei soovi, on see, et röövloom kisaks oma armastatud laip koju enne, kui neil oleks olnud võimalus oma elutsükkel lõpule viia. Ja aias on see koerte söögikohtade maailm: suuremad vead, väiksemad suure isuga vead nagu sipelgad või isegi linnud, kes sööki otsivad, on kõik meeletud, et varjata abitus putukalinn. Seal tulevad jälle mängu need bakteriaalsed lisandid.
Photorhabdus ei peatu putukate peremehe tapmises, nii et nematood võib süüa ja imikud takistamatuks muuta. Nad muudavad surnukeha ka kohmakaks vaatemänguks, mis võiks toimida kaitsestrateegiana. Esiteks, bakterid sekreteerivad kemikaale, mis muudavad putuka keha telliskivi punaseks - see on tavaline putukate hoiatus, mis ütleb: “Ära söö mind! Ma olen jäme! ”
Kiskjate jaoks, kes pole nii visuaalselt eristatavad, eraldavad bakterid ka kohutavat haisu. Kui kohutav? "Need lõhnavad väga halvasti, " ütleb Rebecca Jones, Liverpooli ülikooli populatsioonigeneetika õppejõud, kes uurib seda nematoodide ja bakterite duo. "See ei lõhna nagu midagi lagunevat või mädanevat." Selle asemel lõhnavad nad enda sõnul nagu pürasiin - orgaaniline ühend, mida entomoloogid teavad helisevat putukate häirekelladest. Neile, kes pole veaeksperdid, ütleb Jones: "See on natuke nagu mandlid."
Justkui sellest poleks piisav, kui viimane puudutus, bakterid bioluminestseeruvad seestpoolt, pannes nende saagiks süttima nagu hõõguv sinine paberlatern.
Selles vahakode surnukehas on tuhandeid nematoodid, mis purskasid koos oma bakteripartneritega oma järgmisi ohvreid otsima. (Peggy Greb, USDA põllumajandusuuringute teenistus) Kuid kas see kõik pole natuke liiga suur? Jones arvab, et see kõik on osa kooskõlastatud ettevõtmisest olla võimalikult veidralt ebapepsiseeriv, võimaldades nematoodidel turvaliselt püsida ja enda sees hõivatud olla. "Meie hüpotees on, et neil on palju kaitsemehhanisme, et kaitsta parasiidikolooniat terve hulga erinevate kiskjate röövimise eest, " ütleb Jones, kes on esimene ajakirja Animal Behavior avaldatud hiljutise uuringu autor, mis püüab kiusata peale nende kaitsestrateegiate.
"Kahe, kolme või isegi nelja signaali ühendamine loob ehk parasiitide kogukonna parema kaitse, " ütleb ta.
Mõistatuse lahti harutamiseks värbas ta abi paarilt lindude kiskjalt: metsikutelt suurtelt tissidelt, kes on pärit piirkonnast Soomest, kus Heterorhabdiidi nematoodi tavaliselt ei leidu. See oli oluline, kuna lindudel polnud ettekujutust, kuidas need putukad välja peaksid nägema või lõhnama, muutes neist ideaalsed katseisikud.
Oma katsete jaoks esitas Jones eraldi 30 suurepärast tissit koos valikuga kaheksast vastsete vahaussidest, mille ta oli nakatunud nematoodidega. Katse eesmärk oli välja selgitada, kas värv, lõhn või nende kombinatsioon oli kõige tugevam hoiatav tegur. Ainult lõhnauuringutes kasutas ta taldrikus nakatamata tavalisi valgeid vahaussisid, mille all olid peidus haisevad nakatunud ussid. Ainult värvi testimiseks pani ta punased nakatunud ussid läbipaistvasse, lõhna mitteläbilaskvasse nõusse ja loendas, mitu korda linnud neid nokkima üritasid.
„Kõige üllatavam asi, mida nägime, oli see, et kõige paremini ei töötanud strateegiate kombinatsioon, ” räägib Jones. Kuigi punane hoiatustoon ja kohutav lõhn töötasid mõlemad iseseisvalt, ei olnud nende koos kasutamine nii tõhus, kui oli vaja vältida suuri tissisid. Nagu selgub, torkasid linnud kõige rohkem vanu haisevaid putukaid sööma. "Lõhnaainete omamine kippus varjutama isegi meie tehtud värvi- ja lõhnaproovid, " ütleb Jones.
Teadlased arvasid, et bakteritele pandud lõhnav vaatemäng oli nagu "motellis vaba töökoha märk, öeldes:" Ära söö mind, ma olen jube "", "ütles molekulaarse loodusloo professor Richard Ffrench-Constant Exeteri ülikool, kes polnud uuringuga seotud.
Need tulemused näitavad võimsat näidet sümbioosist tegevuses. Bakterid ei suuda looduses üksi elada; nad vajavad nematoodit, et neid ühest putukast teise transportida. Ja vastupidi, nematood vajab baktereid peremehe tapmiseks ja selle söömise takistamiseks. Ffrench-Constant näeb seda kui järjekordset põnevat näidet mikrobiomeeria teaduse kasvavast valdkonnast. "Me oleme suure jäämäe tipus", kui rääkida konkreetsest bakterite partnerlusest, ütles ta. "Neid vigu on lihtsalt nii palju, et me ei saa neist aru."
Kuigi nematoodid võivad rünnata maapinnast, teevad nad suurema osa oma tapmisest pinna all, liikudes pakkides pinna all ja jälgides oma saagiks keemiliste signaalide abil. Seetõttu on Ffrench-Constanti sõnul bakterite kaitsestrateegiaid parem näidata lindude asemel sipelgatega. "Ma ei suuda end veenda, et kui need asjad tapavad teie vaharohusid, peavad teie aias olema suured röövloomad tissid, " ütleb ta.
Muid saladusi on külluses. Näiteks on nende bakterite poolt eritatavaid keemilisi ühendeid tuhandetes ja teadlastel pole siiani aimugi, milleks neid kasutatakse. "Hästi krõbe, " ütleb Ffrench-Constant, "kui see üks kemikaal tõrjub sipelgaid või tõrjub linde, siis mida teised 999 teevad?"
Ehkki on veel palju aru saada, on põllumehed selle võimsa ja väikse tähtsusega duo juba ära kasutanud. Tänu teadlastele, kes on välja töötanud tõhusad viisid nende vigade massiliseks tootmiseks laboris, saavad põllumehed osta nematoodide vagusid, et neid põldudele keemilise pestitsiidina alternatiivina pritsida. Nematode on isegi kasutatud Florida apelsinide päästmiseks tsitrusviljade juuretis näljaste alakehade juurest.
Nii põllumehed kui koduaednikud hakkavad lõpuks järele jõudma sellele, mida taimed näivad olevat kogu aeg tundnud. Ehkki Jones pole oma nematoodide klassiväliseks eksperimenteerimiseks laborist koju viinud - tema Liverpoolis asuval korteril pole aeda - kuulutab ta endiselt parasiitide nematoodide evangeeliumi. Ta ütleb: “Ma olen öelnud oma vanaemale, et ta on käinud neid ostmas ja kõigile oma sõpradele rääkinud. Nad on väike nematoodide aiakogukond. ”
