Биологи раскрыли необычные отношения между "зомби"-микробами и насекомыми
Бактерии из рода Spiroplasma, "зомбирующие" и меняющие поведение насекомых, оказались их своеобразными "телохранителями", защищающими их от заражения другими паразитами, говорится в статье, опубликованной в журнале PLOS Pathogens.
"Симбионт каким-то образом приобрел способность убивать два вида совершенно разных паразитов, при этом не нанося никакого ущерба организму-хозяину. Мы хотим понять, как ему удается делать это, и мы думаем, что эта "суперспособность" спироплазмы связана с тем, что в ее геноме содержится большое количество генов, связанных с производством токсинов", - рассказывает Мэттью Бэллинджер (Matthew Ballinger) из университета Виктории (Канада).
Данные микробы, как отмечают ученые, до недавнего считались заурядными паразитами насекомых, которые передавались от матери к ее потомству, не вызывая серьезных изменений в жизни бабочек и других членистоногих, которых они заражали. Два года назад ученые выяснили, что Spiroplasma могут "перепрограммировать" гены бабочек и мушек и заставлять их съедать личинок мужского пола, не способных распространять инфекцию дальше.
Бэллинджер и Стив Перлман (Steve Perlman) из Института передовой науки Канады в Торонто выяснили, что Spiroplasma являются не только "зомби"-паразитами, но и своеобразными "телохранителями" насекомых, наблюдая за тем, как зараженные ими личинки мушек-дрозофил реагируют на появление внутри них яиц ос-наездников.
Как рассказывают биологи, идея провести подобный эксперимент у них зародилась после того, как они обнаружили, что мушки, зараженные спироплазмой, практически никогда не были носителями нематод и других паразитических червей.
Это натолкнуло их на мысль, что микробы могут "выгонять" других нахлебников, не желая делиться с ними ресурсами и невольно оберегая организм хозяина от лишней нагрузки и потенциальной смерти. Они проверили эту идею, наблюдая за тем, что происходило с личинками мушек при их заражении яйцами трех видов ос-наездников, нападающих на них в дикой природе.
Как оказалось, бактерии могли убивать не только паразитических червей, но и личинок наездников, атакуя их в тот момент, когда они начинают вылупляться из яиц. Секрет их успеха заключался в том, что эти микробы могут вырабатывать особые белки, которые могут проникать внутрь организма ос и "отключать" рибосомы, своеобразные белковые фабрики клеток. Благодаря этому организм паразита просто перестает работать и он практически мгновенно гибнет.
Что интересно, бактерии защищали своих "хозяев" крайне избирательным образом. Когда биологи пересадили микробов в организм другого вида мушек, Spiroplasma защищали их от заражения яйцами наездников, но перестали бороться с паразитическими червями, с которыми они успешно справлялись в организме других дрозофил.
Ученые связывают это с тем, что бактерии могут различать виды насекомых, которых они заражают, и использовать только те яды из своего генетического "арсенала", которые будут уничтожать других паразитов, не убивая при этом самих мушек.
Подобные необычные отношения между микробами, их хозяевами и другими паразитами, как отмечают Перлман и Бэллинджер, могут объяснять то, почему многие насекомые практически поголовно заражены Spiroplasma или другими предположительно "паразитическими" микробами, многие из которых на самом деле защищают, а не убивают организм насекомых.
