Gosenice, okužene z gobo, se rešujejo s samozdravljenjem • Petr Petrov • Novice o "Elementih" • Biologija

Poškodovani pajki pajkov so varni

Metulja gosenica Grammia incorrupta (družina Arctiidae – medvedi) na rastlini Crotalaria pumila (družina Fabaceae – stročnice). Ta in nekatere druge rastline gosenic te vrste vsebujejo pirolizidinske alkaloide. Eksperimenti kažejo, da gazirane parazitske vrste pogosto zaužijejo živila, ki vsebujejo te alkaloide. Takšna prehrana je škodljiva za zdrave gneče, vendar je koristna za bolne, ker škoduje zajedalcem več kot njihovi lastniki. Foto © Michael S. Singer iz sciencenow.sciencemag.org

Ne samo ljudje, temveč tudi druge živali, ki se zbolijo, se lahko sami zdravijo. Takšno vedenje je opisano zlasti v šimpanah in domačih ovcah. Opazovanja v zvezi z obnašanjem goseničnic ene izmed vrst metuljev (Actiidae) in rezultati laboratorijskih poskusov na teh gosenicah kažejo, da lahko žuželke tudi sami obravnavajo. Gozdarji, okuženi s parazitsko Diptero (družina Eurasian ali Tachinus – Tachinidae), so bolj pripravljeni kot zdrave gosenice, ki se prehranjujejo z rastlinami, ki vsebujejo alkaloide določene vrste. Poraba teh alkaloidov zmanjšuje preživetje zdravih goseničarjev, vendar povečuje preživetje okuženih goseničarjev, v telesu katerih rastejo ličnice vsako sekundo, kar poveča verjetnost smrtnosti parazita.

Medicina kot znanstvena disciplina je človeški izum, vendar je praksa medicine v praksi zaznana v številnih drugih vrstah živih organizmov. Mnogi primati se medsebojno pogosto iščejo v krzno parazitov, kopitarje in proboscis z zunanjimi paraziti pa pomagajo v boju proti nekaterim drugim pticam. V morjih imajo podobne vloge tudi ribje ribice in nekateri kozice. Samozdravljenje je tudi v naravi: ko se žival počuti bolan, izvaja določene ukrepe, ki spodbujajo ozdravitev ali vsaj zatiranje simptomov bolezni in pomagajo bolnemu posamezniku preživeti. Opazovanja so pokazala, da je samozdravljenje značilno za naše najbližje sorodnike – šimpanze. Pogoltnejo trde liste rastlin iz rodu Aspilia (družina Asteraceae – Asteraceae) za čiščenje črevesja pred parazitskimi črvi. Poskusi na jagnjetih kažejo, da so, ker so jih zastrupljene z nekaterimi vrstami strupene hrane, lahko izbirajo in jedo specifičen protistrup. Očitno je, da je sposobnost samooclikovanja značilna za številne živali, vendar je bila eksperimentalno prikazana le v nekaj vrstah in je bila znana po določenih samo pri predstavnikih vretenčarjev.

Objavljeno v spletni reviji PLOS ONE Članek Michaela S. Singerja z univerze Wesleyan (Univerza Wesleyan, Connecticut, ZDA) in dva njegova kolegica vsebujeta prvi eksperimentalni dokaz obstoja takega ravnanja pri nevretenčarjih. Raziskovalci so ugotovili, da severnoameriški Butterfly Bear Caterpillars Grammia incorrupta v naravi pogosto hranijo nekatere rastlinske vrste, katerih tkiva vsebujejo strupene pirolizidinske alkaloide.

Parazitski muh Exorista mella (družina Tachinidae – ezemuhi). Samice te muhe okužijo gosenice z metuljčkom z eno ali dvema jajčama. V gosenici se razvijejo ličinke ličinke ali lete, kar povzroči smrt – če ne umrejo pred seboj. Fotografija © J. E. O'Hara iz www.nadsdiptera.org

Tako kot ličinke številnih drugih vrst metuljev, so te gnečilke izpostavljene precej velikemu tveganju infestacije parazitskih dipteranov družine Tachinidae (ezhumuhi). Ženska v suhi kletki položi eno ali več jajc na površini telesa ali znotraj gosenice, ličnica divjega gobarja pa se razvije v telo gosenice in sčasoma vodi k njegovi smrti. Toda v nekaterih primerih ličinke, ki živijo v gosenici, umrejo v zgodnjih fazah razvoja, potem pa gosenica lahko preživi.Singer in njegovi kolegi so predlagali, da je krmljenje rastlin, ki vsebujejo toksine, sredstvo za odstranjevanje parazitov za okužene gnečerje.

Ta hipoteza je bila preizkušena na ujetniških medvedih Grammia incorrupta in parazitski na sledeh te vrste Exorista mella. Gosenice so bile razdeljene v dve enakovredni skupini: polovico na predzadnji in zadnji stopnji razvoja ličink so hranili sintetično hrano, ki vsebuje pirolizidinski alkaloid v nizkih koncentracijah, druga polovica pa je bila enaka hrana, vendar brez alkaloida. Polovica gosenic iz vsake skupine je bila izolirana od parazitov, druga polovica pa okužena z severno jelenjadnim grmovjem.

Adult Grammia incorrupta (ženski). Foto © Jim Vargo iz mothphotographersgroup.msstate.edu

Odstotek preživelih okuženih goseničarjev je bil znatno višji med tistimi, ki so uživali alkaloide kot med tistimi, ki so hranili s hrano brez alkaloidov. Hkrati pa je pri neinfitiranih gosenicah odstotek preživelih v skupini, ki ni porabil alkaloidov, precej višji. Tako zdravilo pomaga bolnim goseničarjem več, kot škodi, in boli bolj zdravim kot pomaga. Ampak so bolni gosenice zdravi sami, ali uživajo alkaloide v večjih količinah kot zdravi?

Za odgovor na to vprašanje so raziskovalci postavili še en poskus na 80 posameznikov ličink iste vrste, ujete v naravi. Po nekaj dneh hranjenja v ujetništvu na isti hrani so bile te gosenice razdeljene v dve enaki skupini: gosenice iz prve skupine so bile ponujene za krmo na eni filtrirni vrzi, namočeni v raztopini pirolizidin alkaloid monokrotalina, drugi pa na eni taki vrči, namočeni v raztopini saharoze. Goseničarjem je bila dana možnost, da se na teh krogih hranijo za dan, potem pa so ostanki vsakega kroga posušili in stehtali, gosenice pa so bile odprte, da bi ugotovili, kateri od njih so bili zdravi in ​​okuženi z severnimi jeleni.

Preživetje (preživetje) goseničarjev, ki niso okuženi (neparazitizirani) in so okuženi s parazitom (parazitizirani), medtem ko uživajo sintetično hrano, ki ne vsebuje pirolizidin alkaloida (PA-) in jo vsebuje v koncentraciji 0,1% (PA +). Ta alkaloid je na splošno koristen za okužene gosenice (ker prispeva k smrti parazita) in ni okužen – škodljiv. Sl. iz zadevnega členaPLOS ONE

Izkazalo se je, da so okužene gosenice, za katere je bilo predlagano krmljenje kroga, impregniranih z raztopino alkaloida, jedli več kot dvakrat več na dan kot zdrave gosenice, ki so jedle iste kroge.V skupini, ki je pojedla kroge s saharozno raztopino, je bila razlika v količini med okuženimi in zdravimi goseničji relativno majhna in ni statistično značilna. Tako lahko okužba ličink Ezhumukha, vsaj v laboratorijskih pogojih, spodbudi porabo več alkaloidov s strani gosenice, medtem ko onesnaženje ne vpliva ali bistveno ne vpliva na porabo hranil. Očitno se ta vedenjska reakcija kaže tudi v naravi, ki spodbuja okužene gnečnike, da zaužijejo več tkiv živilskih rastlin, bogatih s pirolizidinskimi alkaloidi.

Masa (v miligramih, ± standardni odklon) filtrirnih krogov, impregniranih s saharozo (saharozo) in pirolizidinskim alkaloidom (PA), ki so bili porabljeni in vitro neokuženi (belci stolpce) in okuženih (rdeča stolpce) gosenice. Statistično značilne razlike v porabi saharoze niso opazili, medtem ko gnojnice, kontaminirane z alkaloidom, porabijo precej več. Sl. iz zadevnega členaPLOS ONE

Verjetno je, da bo sposobnost samo-zdravljenja kasneje mogoče najti v številnih drugih rastlinojedih žuželkah. Prepoznavanje te sposobnosti v gosenicah odkritje prej znanega vidika kompleksnih interakcij med proizvajalci (rastlinami), potrošniki prvega reda (rastlinojede živali) in potrošniki drugega reda (tisti, ki hranijo rastlinojede živali). Narava takih interakcij je temeljnega pomena za delo ekosistemov in razvoj vrst. Samo-zdravljenje rastlinojedih živali bi lahko imelo pomembno vlogo v lastnem razvoju, razvoju rastlin, ki jim služijo kot hrana, in v evoluciji mesojedih živali, ki so hrana teh rastlinojedih živali.

Vir: Michael S. Singer, Kevi C. Mace, Elizabeth A. Bernays. Samozdravljenje kot adaptivna plastičnost: povečano zaužitje rastlinskih toksinov zaradi parazitiranih goseničarjev // PLOS ONE. 10. marec 2009. 4 (3): e4796. doi: 10.1371 / journal.pone.0004796.

Glej tudi:
Charles Q. Choi. Toksin dnevno zadrži vdolbine ZnanostZDAJ Dnevne novice. 13. marec 2009.

Petr Petrov


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: