Pământul este plin de cadavre, lovit mort de un parazit letal. Pe măsură ce cadavrele se înveselesc cu creșterea crescândă a parazitului, ele încep să pățească și să strălucească un albastru electric strălucitor. Până la urmă s-au deschis pentru a dezvălui următoarea generație de ucigași, care se târăsc din rămășițe pentru a-și găsi următoarea victimă. Nu, acesta nu este următorul film pandemic: este o scenă cotidiană alimentată de un parteneriat bacteri-viermi. Acum, oamenii de știință încearcă să înțeleagă mai bine acest duo dinamic și să le transforme într-un produs comercial pentru a beneficia fermierii.
Continut Asemanator
- Hollywood-ul nu are nimic pe aceste spectacole horror de Halloween din viața reală
- Sunt oficial în dragoste cu gandacii
- Viespi parazite transformă păianjenii în țesătorii de zombie
Viermele de nematod bej, cu o lungime de o jumătate de milimetru pare cu greu o amenințare parazitară. Acești minusculi crawler își petrec cea mai mare parte a timpului înotând prin sol, stând ocazional pe cozile lor și trăgându-și capetele mici prin suprafață. Dar, într-adevăr, își ascund timpul. De îndată ce au înțeles că o insectă nespectivă este pe punctul de a se cădea, se ambuscadă. Un nematod se poate lansa ca o minge de tun afară din sol, proiectându-se până la 10 centimetri pentru a-și infecta prada nefericită.
După aterizarea unei victime, nematodul se aruncă în pușcile insectelor prin orice orificiu pe care îl poate găsi sau își blochează drumul în utilizarea unui dinte special. Acest parazit este atât de mic încât victima sa nu simte nimic. Dar viermele poartă o armă mortală în intestinul său, abia așteptând să fie regurgitat: bacteria Photorhabdus luminescens . Toxinele pe care le produce această bacterie sunt atât de puternice încât 10 celule pot ucide o insectă în cel puțin 24 de ore. De asemenea, bacteriile eliberează substanțe chimice care împiedică cadavrul să se descompună, astfel încât nematodele au întotdeauna o masă proaspătă pe care să o gustați. Gândiți-vă la el ca la pensiunea finală.
Nematodele mănâncă umplutura timp de aproximativ două săptămâni sau până când au atins capacitatea de a exploda gazda. Apoi explodează cadavrul în pământ, într-o versiune live a scenei din Coșmarul lui Tim Burton Înainte de Crăciun, când Oogie Boogie se dezleagă la cusături pentru a dezvălui o colonie zgârcitoare de bug-uri. La ieșirea din gazda cheltuită, fiecare nematod își reîncărcă arsenalul bacterian mortal prin picurarea câtorva celule Photorhabdus . Apoi se întorc pe război pentru a-și găsi următoarea victimă.
Ceea ce nematodii și ajutoarele lor bacteriene nu doresc este ca un prădător să-și smulgă cadavrul iubit înainte de a avea șansa să își finalizeze ciclul de viață. Și în grădina ta, este o lume pentru câini-mâncați de câini: bug-uri mai mari, bug-uri mai mici, cu pofte mari precum furnicile sau chiar păsări în căutarea unei mese sunt dornici să arunce un cadavru de insecte neajutorat pentru a fi susținut. Acolo intră din nou în joc jocurile respective de bacterii.
Photorhabdus nu se oprește să ucidă gazda insectelor, astfel încât nematodul poate mânca și face copii fără obstacole. De asemenea, transformă cadavrul într-un spectacol îngrozitor care ar putea funcționa ca strategie de apărare. În primul rând, bacteriile secretă substanțe chimice care transformă cărămida corpului insectelor, un avertisment comun al insectelor care spune „Nu mă mânca! Eu sunt grosolan! ”
Pentru prădătorii care nu sunt la fel de vizibili, bacteriile emit, de asemenea, un duhoare îngrozitor. Cât de teribil? „Miroase foarte rău”, spune Rebecca Jones, lector în genetica populației de la Universitatea din Liverpool, care studiază acest duo de nematode-bacterii. „Nu miroase a ceva în descompunere sau să putrezească.” În schimb, spune ea, au miros de pirazină, un compus organic pe care entomologii îl cunosc că sună clopotele de alarmă a insectelor. Pentru cei care nu sunt experți în erori, Jones spune: „Este cam ca migdalele”.
Ca și cum nu ar fi suficient, ca o ultimă atingere, bacteriile se bioluminesc din interior, făcând prada să se aprindă ca o lanternă de hârtie albastră strălucitoare.
Acest cadavru de molie de ceară deține mii de nematode, care au izbucnit împreună cu partenerii lor bacterieni pentru a-și căuta victimele următoare. (Peggy Greb, Serviciul de cercetare agricolă USDA) Dar nu este totul prea excesiv? Jones consideră că totul face parte dintr-un efort concertat pentru a fi cât se poate de neapărat bizar, permițând nematodelor să rămână în siguranță și să se ocupe de ele. „Ipoteza noastră este că au o serie de apărări pentru a proteja colonia parazită de pradă de o întreagă serie de prădători diferiți”, spune Jones, care este primul autor al unui studiu recent publicat în jurnalul Animal Behavior care încearcă să tachineze. în afară de aceste strategii de apărare.
„Prin combinarea a două, sau trei, sau chiar patru semnale împreună, poate creează o protecție mai bună pentru comunitatea parazitară”, spune ea.
Pentru a deranja puzzle-ul, ea a avut ajutor de la câțiva prădători aviari: țâțe mari sălbatice, care provin dintr-o regiune a Finlandei unde nematodul Heterorhabditis nu este de obicei găsit. Acest lucru a fost important, deoarece păsările nu au avut concepții preconcepute cu privire la modul în care ar trebui să arate sau să miroasă aceste insecte, ceea ce le face subiectele de testare ideale.
Pentru experimentele sale, Jones a prezentat separat 30 de țâțe grozave cu o selecție de opt viermi de ceară larvă pe care i-a infectat cu nematode. Experimentul a avut ca scop să stabilească dacă culoarea, mirosul sau o combinație a celor două au fost cele mai puternice elemente de descurajare. În procesele cu parfum, a folosit viermi de ceară albi, neinfectați, normali într-un vas, cu viermi puști și infectați ascunși dedesubt. Pentru a testa doar culoarea, ea a pus viermi roșii infectați într-un recipient limpede, impermeabil la miros și a numărat de câte ori păsările au încercat să le ciugulească.
„Cel mai surprinzător lucru pe care l-am văzut a fost că nu a fost combinația de strategii care a funcționat cel mai bine”, spune Jones. În timp ce o nuanță de avertizare roșie și un miros teribil au funcționat în mod independent, utilizarea lor împreună nu a fost la fel de eficientă când a fost vorba de evitarea morții prin țâțe mari. După cum se dovedește, păsările au fost cel mai avers pentru a mânca simplu insecte vechi stinky. „Mirosul de la sine a avut tendința de a umbri chiar și încercările de culoare și parfum pe care le-am făcut”, spune Jones.
Oamenii de știință au considerat că spectacolul odorific pus pe bacterii a fost „ca un semn fără vacanță la un motel, spunând„ nu mă mâncați, sunt oribil ”, spune Richard Ffrench-Constant, profesor de istorie naturală moleculară la Universitatea din Exeter care nu a fost implicată în studiu.
Aceste rezultate prezintă un exemplu puternic de simbioză în acțiune. Bacteriile nu pot supraviețui singure în sălbăticie; au nevoie de nematod pentru a le transporta de la o insectă la alta. În schimb, nematodul are nevoie de bacterii pentru a ucide gazda și pentru a preveni consumul acesteia. Ffrench-Constant consideră că este încă un exemplu fascinant din domeniul înrăutățitor al științei microbiomului. "Suntem în vârful unui mare aisberg" atunci când vine vorba de acest parteneriat special pentru bacterii, spune el. "Sunt doar atât de multe despre aceste erori pe care nu le înțelegem."
În timp ce nematodii pot ataca deasupra solului, ei efectiv își omoară sub suprafață, deplasându-se în ambalaje sub suprafață și urmărind prada lor prin semnale chimice. Din acest motiv, spune Ffrench-Constant, strategiile de apărare ale bacteriilor ar fi fost mai bine demonstrate folosind furnici în loc de păsări. „Nu mă pot convinge că în grădina ta când aceste lucruri îți vor ucide viermii de ceară, vor fi niște prăpastii care vor fi prădătorii majori”, spune el.
Alte mistere abundă. De exemplu, compușii chimici excretați de aceste bacterii numără în mii de oameni, iar cercetătorii încă nu au idee la ce sunt folosiți. „Ei bine, scrâșniță”, spune Ffrench-Constant, „Dacă acest produs chimic respinge furnicile sau respinge păsările, atunci ce fac celelalte 999?
Deși încă mai sunt multe de înțeles, fermierii au profitat deja de acest duo puternic și diminutiv. Fermierii pot achiziționa cuve de nematode pentru a pulveriza în câmpurile lor ca o alternativă chimică a pesticidelor, datorită cercetătorilor care își dau seama de modalități eficiente de a produce în masă aceste erori în laborator. Nematode au fost chiar folosite pentru a salva portocalele din Florida de la dispariția la mandibulele flămânde ale rădăcinii de citrice.
Fermierii și grădinarii de acasă încep în sfârșit să acopere ceea ce plantele par să știe de-a lungul timpului. Deși Jones nu și-a luat nematodii acasă de la laborator pentru nicio experimentare extracurriculară - apartamentul său din Liverpool nu are grădină - încă predică evanghelia nematodelor parazite. Ea spune: „I-am spus bunicii mele și a plecat să cumpere unii și să le spună tuturor prietenilor săi. Sunt o comunitate de grădinărit cu nematode.
