Tlo je posuto leševima, smrtonosnim udario mrtve parazite. Kako se tijela gnaže s rastućim mrijestom parazita, počinju smrditi i svijetliti jarko električnim plavetnilom. Na kraju su otvoreni kako bi otkrili novu generaciju ubojica, koji puze od ostataka da bi pronašli svoju sljedeću žrtvu. Ne, ovo nije sljedeći film o pandemiji: to je svakodnevna scena koju pokreće partnerstvo s bakterijama i glistama. Sada, znanstvenici pokušavaju bolje razumjeti ovaj dinamični dvojac i pretvoriti ih u komercijalni proizvod koji će koristiti farmerima.
Povezani sadržaj
- Hollywood nema ništa o ovim stvarnim životnim emisijama horora Halloween
- Službeno sam zaljubljen u žohare
- Parazitske osi pretvaraju paukove u zombi tkalce
Bež, pol milimetar dugačak crv nematode jedva izgleda kao parazitska prijetnja. Ovi maleni puzavci provode većinu svog vremena kupajući se kroz tlo, povremeno stojeći na repovima i probijajući svoje male glave kroz površinu. Ali stvarno, oni samo nude svoje vrijeme. Čim shvate da će sumnjiv insekt uskoro izbiti, oni zasedaju. Nematoda se može poput topovske kugle bacati iz tla, izbočivši se do 10 centimetara kako bi zarazila svoj nesretni plijen.
Nakon slijetanja na žrtvu, nematoda se probija u unutrašnjost insekta kroz bilo koji otvor koji može pronaći ili koristi svoj poseban zub. Ovaj parazit je toliko mali da njegova žrtva ne osjeća ništa. Ali crv nosi smrtonosno oružje u svom crijevu, samo čeka da bude pogubljen : bakterija Photorhabdus luminescens . Toksini koje ova bakterija proizvodi toliko su moćni da 10 stanica može ubiti insekta za samo 24 sata. Bakterije također oslobađaju kemikalije koje sprečavaju leš da se raspada, tako da nematode uvijek imaju svježi obrok za užinu. Zamislite to kao vrhunski krevet i doručak.
Nematode jedu svoje punjenje oko dva tjedna, ili dok ne postignu kapacitet za pucanje domaćina. Zatim eksplodiraju kroz leš u tlo, u živoj akcijskoj verziji scene iz noćne more Tima Burtona prije Božića, kada se Oogie Boogie raskrinkava po šavovima kako bi otkrio zavijajuću koloniju bugova. Na izlasku iz trošnog domaćina svaka nematoda ponovno učita svoj smrtonosni bakterijski arsenal prosipavši nekoliko fotorhabdusovih stanica. Potom su ponovno uhvaćeni za pronalazak sljedeće žrtve.
Ono što nematode i njihovi bakterijski pomagači ne žele jest da grabežljivac ugrabi svoj ljubljeni leš kući prije nego što je imao priliku završiti svoj životni ciklus. A vani u vašem vrtu živi svijet pasa: veće bube, manji kukci s velikim apetitima poput mrava ili čak ptice koje čekaju na obrok sve su željne odbacivanja bespomoćnog leda insekata radi preživljavanja. Tu se opet vraćaju ti bakterijski sporedni igrači.
Photorhabdus se ne zaustavlja na ubijanju domaćina insekata, tako da nematoda može jesti i bebe neometano. Oni također leš pretvaraju u lud spektakl koji bi mogao poslužiti kao obrambena strategija. Prvo, bakterija izlučuje kemikalije koje tijelo insekata pretvaraju u ciglu crvenu, što je uobičajeno upozorenje o insektima koje kaže: "Ne jedi me! Grozan sam! "
Za grabežljivce koji nisu tako vidljivi, bakterije također emitiraju grozan smrad. Kako užasno? "Miris im je zaista loš", kaže Rebecca Jones, predavačica populacijske genetike na Sveučilištu u Liverpoolu koja proučava ovaj duet-bakterijski dvojac. "Ne miriše na nešto propadanje ili truljenje." Umjesto toga, kaže, oni mirišu na pirazin, organski spoj za koji entomolozi znaju da zvone zvona alarma insekata. Onima koji nisu stručnjaci za bube, Jones kaže, "To je pomalo kao bademi."
Kao da to nije dovoljno, kao posljednji dodir, bakterije bioluminesce iznutra, čineći svoj plijen svijetli poput užarenog plavog fenjera.
U ovom lešu voštanih moljaca drže se tisuće nematoda koje izbijaju zajedno sa svojim bakterijskim partnerima u potrazi za sljedećim žrtvama. (Peggy Greb, USDA poljoprivredna istraživačka služba) Ali nije li to sve pomalo pretjerano? Jones smatra da je sve dio zajedničkog napora biti što je moguće neobičnije neprihvatljiv, dopuštajući nematodama da ostanu na sigurnom i da se zauzmu unutra. "Naša je hipoteza da imaju niz obrana kako bi zaštitili parazitsku koloniju od predatora od strane čitavog mnoštva različitih grabežljivaca", kaže Jones, koji je prvi autor studije u nedavnom istraživanju objavljenom u časopisu Animal Behavior koji želi zadirkivati. osim ovih obrambenih strategija.
"Kombinacijom dva, tri, ili čak četiri signala zajedno, možda to stvara bolju zaštitu parazitske zajednice", kaže ona.
Da bi raspala zagonetku, uputila se u pomoć nekolicine ptičjih grabežljivaca: divljih sisa, koji potiču iz finske regije u kojoj heterorhabditis nematoda obično nije pronađena. To je bilo važno, jer ptice nisu imale predodžbe o tome kako ti insekti trebaju izgledati ili mirišu, što ih čini idealnim ispitnim ispitanicima.
Za svoje eksperimente, Jones je zasebno predstavio 30 sjajnih sisa s izborom osam larvi voštanih glista koje je zarazila nematodama. Eksperiment je imao za cilj da utvrdi je li boja, miris ili kombinacija dvaju najjačih sredstava. U pokusima samo za miris koristila je neinficirane, normalne bijele voštane gliste u jelu, sa smrdljivim, zaraženim crvima skrivenim ispod. Da bi testirala samo boju, stavila je crvene, zaražene crve u bistru, nepropusnu posudu i prebrojila koliko puta su ih ptice pokušale oljuštiti.
„Najviše iznenađuje što smo vidjeli je da kombinacija strategija nije najbolje funkcionirala, “ kaže Jones. Dok su crveno nijansa upozorenja i grozan miris oboje djelovali neovisno, njihovo zajedničko korištenje nije bilo tako učinkovito kad se izbjeglo smrt velikim sisama. Kako se ispostavilo, ptice su bile najviše protivne jedenju običnih starih smrdljivih insekata. "Sam miris obično je zasjenjivao čak i ispitivanja boje i mirisa", rekao je Jones.
Znanstvenici su pretpostavili da je čudesan spektakl koji je postavljen na bakteriju bio "kao znak bez mobitela u motelu, govoreći:" Ne jedi me, užasan sam ", kaže Richard Ffrench-Constant, profesor molekularne prirodne povijesti na sveučilište u Exeteru koje nije bilo uključeno u studiju.
Ovi rezultati pokazuju snažan primjer simbioze na djelu. Bakterije ne mogu samostalno preživjeti u divljini; potrebna im je nematoda da ih prevoze od jednog insekta do drugog. Suprotno tome, nematodi trebaju bakterije da ubiju domaćina i spriječe da ga pojedu. Ffrench-Constant ovo smatra još jednim fascinantnim primjerom iz rastućeg područja znanosti o mikrobiomima. "Na vrhu smo velikog ledenog brijega", kada je u pitanju ovo konkretno bakterijsko partnerstvo, kaže on. "Postoji toliko puno tih bugova koje ne razumijemo."
Dok nematode mogu napasti iznad zemlje, oni zapravo većinu ubijanja obavljaju ispod površine, krećući se u čoporima ispod površine i prateći svoj plijen kemijskim signalima. Zbog toga, Ffrench-Constant, obrambene strategije bakterija bolje bi se pokazale koristeći mrave umjesto ptica. "Ne mogu se uvjeriti da u vašem vrtu kada te stvari ubiju vaše voštane gliste, sjetit će se da su glavni grabežljivci", kaže on.
Ostalih misterija obiluje. Na primjer, kemijski spojevi izlučeni tim bakterijama imaju na tisuće, a istraživači još uvijek nemaju pojma za što se koriste. "Pa, kriket", kaže Ffrench-Constant, "ako ova kemikalija odbija mrave ili odbija ptice, što onda rade 999?"
Iako je još puno toga za razumjeti, farmeri su već iskoristili ovaj snažni, umanjeni dvojac. Poljoprivrednici mogu kupiti kante s nematodama kako bi se raspršili na svojim poljima kao alternativu kemijskim pesticidima, zahvaljujući istraživačima koji pronalaze efikasne načine masovne proizvodnje tih buba u laboratoriju. Nematode su čak korištene za spas floridskih naranči od smrti kod gladnih mandibula korijena citrusnog korijena.
Poljoprivrednici i kućni vrtlari napokon počinju nadoknaditi ono što biljke izgledaju čitavo vrijeme. Iako Jones nije odnijela svoju nematodu iz laboratorija za bilo kakve vannastavne eksperimentiranja - njezin stan u Liverpoolu nema vrt - ona još uvijek propovijeda evanđelje parazitske nematode. Ona kaže: „Rekla sam svom djedu i on je otišao kupiti neke i reći svim svojim prijateljima. Oni su mala vrtlarska zajednica nematoda. "
