Žoliapjovės užsikrėtę vikšrai yra išsaugomi savigarbos metu • Petras Petrovas • Mokslo naujienos "Elementai" • Biologija

Užsikrečiama robotai tikrina save

Drugelis vikšras Gramma nėra (šeimos Arctiidae – lokys) augalui Crotalaria pumila (šeima Fabaceae – ankštiniai). Šios ir kai kurių kitų šios rūšies vikšrų maistinių augalų sudėtyje yra pirolizidino alkaloidų. Eksperimentai rodo, kad parazitiniai vikšrai linkę vartoti maistą, kuriame yra šių alkaloidų. Tokia dieta kenksminga sveikiems vikšrai, bet ji yra naudinga sergantiems žmonėms, nes tai daro žalą parazitams daugiau nei jų savininkai. Nuotrauka © Michael S. Singer iš sciencenow.sciencemag.org

Ne tik žmonės, bet ir kiti gyvūnai, sergantiems, gali savarankiškai gydytis. Toks elgesys yra aprašytas, visų pirma, šimpanzėse ir naminėse avyse. Vienos iš drugių (Actiidae) rūšies vikšrų elgesio pastabos ir laboratorinių eksperimentų su šiais vikšrais rezultatai rodo, kad vabzdžiai taip pat gali pradėti gydytis savimi. Ganyklos, užkrėstos parazitine Diptera (Eurazijos arba Tachinus – Tachinidae šeima), yra labiau linkę nei sveiki vikšrai auginti augalams, kurių sudėtyje yra tam tikro tipo alkaloidų. Šių alkaloidų vartojimas sumažina sveikų vikšrų išgyvenimą, bet tai padidina užkrėstų vikšrų išlikimą, kurių kiaušialąstę kas antrą kartą auga, todėl padidėja parazitų mirties tikimybė.

Medicina kaip mokslinė disciplina yra žmogaus išradimas, tačiau praktika medicinos praktikoje buvo pastebėta daugelyje kitų rūšių gyvų organizmų. Daugelis primatų atrodo viena nuo kitos parazitų kailiams, o kojos ir proksozė su išoriniais parazitais padeda kovoti su vilkimu kartu su kai kuriais kitais paukščiais. Jūroje panašią vaidmenį atlieka žuvų gaudyklė ir keletas krevečių. Savęs išgydymas taip pat aptinkamas gamtoje: kai gyvūnas jaučiasi serga, jis atlieka tam tikrus veiksmus, kurie skatina išieškojimą arba bent jau slopina ligos simptomus ir padeda ligoniui išgyventi. Pastebimai parodė, kad savarankiški vaistai būdingi mūsų artimiausiems giminaičiams – šimpanzėms. Jie praryja kietus genties augalų lapus Aspilia (šeima Asteraceae – Asteraceae), kad išvalytų žarnyną iš parazitinių kirminų. Ant ėriukų dedami eksperimentai rodo, kad kai kurie toksiški maisto produktai yra apsinuodiję, jie gali pasirinkti ir valgyti specifinį priešnuodį. Akivaizdu, kad gebėjimas savęs išgydyti yra būdingas daugeliui gyvūnų, tačiau jis buvo eksperimentiniu būdu parodytas tik keliose rūšyse ir buvo žinomas tik tam tikrų stuburinių atstovų atžvilgiu.

Paskelbta internetiniame žurnale PLoS ONE Michael S. Singer iš Wesleyan universiteto (Wesleyan universitetas, Konektikutas, JAV) ir jo dviejų kolegų straipsnis yra pirmieji eksperimentiniai įrodymai apie tokio elgesio su bestuburėmis buvimą. Tyrėjai pastebėjo, kad Šiaurės Amerikos drugelių lydekos "Caterpillar" Gramma nėra gamtoje jie dažnai maitina tam tikras augalo rūšis, kurių audiniuose yra toksiškų pirolizidino alkaloidų.

Parazitinis skristi Exorista mella (šeima Tachinidae – ezemuhi). Šios skerdyklos patelės užkrečia bebrų drugelio vikšrus su vienu ar dviem kiaušiniais. Lerva ar skruzdžių lervos vystosi vikšro viduje, todėl jos mirtis – jei jie nesumažė patys. Nuotrauka © J. E. O'Hara iš www.nadsdiptera.org

Kaip ir daugelio kitų drugelių rūšių lervos, šiems vikšrai yra gana didelė Tachinidae šeimos (ezhumuhi) parazitinių dipteranų užkrėtimo rizika. Sauso narvelio moterys ant kūno paviršiaus arba vikšro viduje atlieka vieną ar daugiau kiaušinių, o laukinės vikšrinės lervos vystosi vikšro korpuso viduje, galiausiai dėl jo mirties. Tačiau kai kuriais atvejais lervos, gyvenančios vikšrinėse, miršta ankstyvosiose vystymosi stadijose, o tada vikšrai turi galimybę išgyventi.Singer ir jo kolegos teigė, kad maitinimas augalams, kuriuose yra toksinų, gali būti parazitų atsikratymo priemonė užkrėstus vikšlus.

Ši hipotezė buvo išbandyta nelaisvėje esantiems lokyse Gramma nėra ir parazitiniai šios rūšies takai Exorista mella. Vikšrai buvo suskirstyti į dvi lygias grupes: pusė jų priešpaskutiniame ir paskutiniame lervų vystymosi stadijose buvo maitinami sintetiniais maisto produktais, kurių sudėtyje yra pirolizidino alkaloidų, o kita pusė – tas pats maistas, bet be alkaloido. Pusė kiekvienos grupės vikšrų buvo atskirta nuo parazitų, o kita pusė buvo užkrėstos šiaurės elnių krūmais.

Suaugusiems Gramma nėra (moterys). Nuotrauka © Jim Vargo iš mothphotographersgroup.msstate.edu

Išgyvenusių užsikrėtusių vikšrų procentas buvo gerokai didesnis tarp tų, kurie vartojo alkaloidus, nei iš tų, kurie maitino be alkaloidų. Tuo pačiu metu, neužkrėstuose vikšruose, išgyvenusių asmenų procentas buvo gerokai didesnis negu alkaloidų vartojusiose grupėse. Taigi šis vaistas padeda ligonių vikšrai daugiau nei žalos, o tai skauda labiau sveikiems nei padeda. Bet ar sergantiems vėžiu gydomi savarankiškai, ar jie vartoja daugiau alkaloidų nei sveiki?

Norėdami atsakyti į šį klausimą, mokslininkai sukūrė dar vieną eksperimentą su 80 rūšių individų iš tų pačių rūšių lervų, sugautų gamtoje. Po kelių dienų, kai buvo laikomi nelaisvėje toje pačioje maistui, šie vikšrai buvo padalyti į dvi lygias grupes: pirmosios grupės vikšrus buvo tiekiami į vieną filtrą, pripildytą pirolizidino alkaloido monokrotalino tirpalu, o ant vieno tokio puodelio, užmiršto sacharozės tirpale. Vikšrams buvo suteikta galimybė paruošti šiuose ratuose tą dieną, po kurios džiovinti ir pasverti kiekvieno apskritimo liekanos, o atvirkščiai, norint nustatyti, kurie iš jų yra sveiki ir užkrėstos šiaurės elniai.

Gyvūnų, kurie nėra užsikrėtę (neparašizuoti) ir užsikrėtę parazitu (parazituota), išgyvenimas (išgyvenimas), naudojant sintetinį maistą, kuriame nėra pirolizidino alkaloido (PA-) ir kurio sudėtyje yra 0,1% koncentracijos (PA +). Šis alkaloidas, atrodo, yra naudingas infekuotiems vikšrams (nes jis prisideda prie parazito žūties), o ne užkrėstas – yra kenksmingas. Pav. iš aptariamo straipsnioPLoS ONE

Paaiškėjo, kad užsikrėtusių vikšrų, kurie buvo siūlomi tiekti apskritimą, įmirkytą alkaloido tirpalu, valgė daugiau kaip du kartus per dieną nei sveiki vikšrai, kurie valgė tuos pačius ratus.Grupėje, kuri vartojo riebalus su sacharozės tirpalu, skirtingų infekuotų ir sveikų vikšrų valgomųjų kiekių santykis buvo santykinai nedidelis ir statistiškai nereikšmingas. Taigi, Ezhumukha lervų užkrėtimas, bent jau laboratorinėmis sąlygomis, gali paskatinti alkaloidų vartojimą vikšrine, o užterštumas neturi įtakos ar nedaro didelės įtakos maistinių medžiagų suvartojimui. Akivaizdu, kad ši elgesio reakcija taip pat pasireiškia gamtoje, paskatindama užkrėstus vikšlus vartoti daugiau audinių iš maisto augalų, turtingų pirolizidino alkaloidų.

Sacharozės (sacharozės) ir pirolizidino alkaloido (PA) įmirkytų filtruotųjų rutulių masė (miligramais, ± standartinis nuokrypis), kurie buvo in vitro neinfekuoti (baltos spalvos stulpeliai) ir infekuota (raudona stulpeliai) vikšrai. Statistiškai reikšmingo sacharozės vartojimo skirtumo nebuvo, o alkaloido užteršti vikšrai sunaudoja žymiai daugiau. Pav. iš aptariamo straipsnioPLoS ONE

Tikėtina, kad gebėjimą savireguliaciją bus galima rasti daugelyje kitų žolėdžių vabzdžių. Nustatyti šį gebėjimus vikšrinėse tai yra anksčiau nežinomo sudėtingos sąveikos tarp gamintojų (augalų), pirmosios eilės vartotojų (žolėdžių) ir antros rūšies vartotojų (tų, kurie maitina žolėdžius), atradimas. Tokių sąveikų pobūdis yra ypač svarbus ekosistemų veikimui ir rūšių evoliucijai. Žolelių gyvūnų savarankiškas gydymas gali vaidinti svarbų vaidmenį jų pačių evoliucijoje, augalams, kurie jiems tarnauja kaip maistas, evoliucijoje, taip pat ir mėsėdžių gyvūnų, kurie yra šių žolėdžių maistas, vystymosi.

Šaltinis: Michael S. Singer, Kevi C. Mace, Elizabeth A. Bernays. Savarankiški vaistai kaip prisitaikanti plastiškumas: padidėjęs augalų toksinų nutekėjimas parazituotų vikšrais // PLoS ONE. 2009 m. Kovo 10 d. 4 (3): e4796. doi: 10.1371 / journal.pone.0004796.

Taip pat žiūrėkite:
Charles Q. Choi. Toksinas per dieną išlaiko šliužas / MokslasNOW Dienos naujienos. 2009 m. Kovo 13 d.

Petras Petrovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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