Фиговые червячки нюхают попки фиговых наездников, прежде чем заползти внутрь — The Batrachospermum Magazine
Смотришь в фигу – видишь живность. Фига на самом деле не плод, а сиконий – соцветие-соплодие, внутри которого находятся цветки, дающие односеменные плоды (желтоватые такие орешки внутри инжира). Но чтобы завязались плоды, цветки необходимо опылить, и делают это наездники-агаониды – малюсенькие перепончатокрылые насекомые. Самки агаонид проникают в сиконий через особую дырочку, откладывают яйца в завязи некоторых женских цветков, по пути оставляя на пестиках принесенную с собой пыльцу, после чего помирают и разлагаются прямо внутри фиги. Их дочери выбираются из нее с помощью сыновей, помирающих на месте после исполнения братского и супружеского долга, и улетают в поисках более молодых сикониев, невольно прихватив пыльцу мужских цветков. Подробнее об этом удивительном симбиозе, сочетающем в себе мутуализм и паразитизм, можно почитать, например, здесь и тут.
Самка наездника из семейства Agaonidae на сиконии фикуса.
Фото: Nikhil More.Но внутрифиговая фауна не ограничивается агаонидами: на их личинках могут паразитировать другие наездники, а созревших самок для расселения используют круглые черви, или нематоды. Последние-то и являются нашими сегодняшними героями.
Агаониды Ceratosolen fusciceps, опыляющие фикус кистевидный (Ficus racemosa), состоят в транспортном симбиозе с нематодами трех родов – растительноядными Schistonchus, хищными Teratodiplogaster и всеядными Pristionchus. Червячки размножаются в сикониях фикуса, а их юные детишки забираются в попки наездников и перелетают в их кишечниках на другие сиконии, там высаживаются, взрослеют и снова размножаются – и так продолжается, по некоторым оценкам, уже 15–45 миллионов лет.
Нематоды извлекают бесспорную выгоду из этих отношений, в то время как агаониды ничего не получают взамен, но по крайней мере червячата им хотя бы не причиняют вреда – подобные симбиозы ученые называют комменсализмом.
Меж тем, как показали эксперименты, если на борту оказывается слишком много пассажиров, то из комменсалов они превращаются в паразитов – начинают пагубно влиять на воспроизводство и выживание как фиговых наездников, так и фиговых деревьев. В дикой природе, однако, пассажиры обычно не перегружают борт – червей в кишке агаониды мало. Как же их посадка контролируется, как они «чекинятся»?
Экологи из Индийского научного института в Бангалоре выяснили, что червячки оценивают загруженность наездников на нюх, становясь на хвост и шевеля в воздухе передним концом, на котором располагаются сенсорные органы (процесс называется никтацией – видео ниже). Агаониды с большим или малым числом пассажиров пахнут по-разному, и нематоды, считывая их пахучие сигналы, отдают предпочтение более свободным попкам – у оных выше шансы долететь до другого дерева без приключений на самих себя.
Что интересно, хищные нематоды Teratodiplogaster обычно выбирают насекомых, в чьих кишках уже есть другие представители их вида: это повышает шансы найти партнера по прилете. В то же время растительноядные Schistonchus делают выбор в пользу совсем пустующих наездников, но при этом заползают в них парами – самец и самочка. Как они организуются в пары перед полетом, для ученых пока загадка.
«Главный посыл в том, что даже такие крошечные организмы, как нематоды, могут осуществлять сложный процесс принятия решений, – говорит профессор Рени Боргес, старший автор исследования. – Такого рода принятие решений в точности походит на то, как мы, люди, выбираем себе транспорт: нам не захочется садиться в переполненный автобус… ну, разве что нет других».
А вот распознать по запаху количество или хотя бы присутствие пассажиров не своего вида нематоды, что удивительно, не могут – агаонид с червяками-чужаками в кишке они воспринимают как пустышек. Это как если бы вы, не сморгнув глазом, сели в автобус с гориллами.
И уехали… на фиг.
«Пока что мы узрели лишь вершину айсберга, – отмечает Сатьяджит Гупта, первый автор научной статьи. – Это предварительное исследование на пути к ответу на вопрос о том, как на самом деле нематоды принимают решения, когда выбирают себе хозяев… или транспорт».
Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: Journal of Animal Ecology (Gupta & Borges, 2021)
Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент с активной ссылкой на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.
Вас также могут заинтересовать статьи:
На попке наездника растет муравьиный бюст
Глисты-манипуляторы велят жабам испражняться обильно и влажно
Горилла Коко и ее странный интерес к людским соскам
В плодах инжира найден червь с пятью обличьями // Смотрим
Профиль
19 января 2016, 09:30 19 января 2016, 10:30 19 января 2016, 11:30 19 января 2016, 12:30 19 января 2016, 13:30 19 января 2016, 14:30 19 января 2016, 15:30 19 января 2016, 16:30 19 января 2016, 17:30 19 января 2016, 18:30 19 января 2016, 19:30
- Маргарита Паймакова
(иллюстрация MPI f.
Одни из самых крупных по размеру червей-нематод из рода Pristionchus, как оказалось, способны иметь пять различных форм и выглядеть, словно представители совершенно разных видов. При этом генетический код у них одинаковый.
Многие животные – в особенности насекомые – часто развиваются в различные формы в зависимости от окружающей среды, времени года или социальных сигналов. Это явление называется полифенизм (polyphenism). Например, некоторые полярные звери к зиме меняют цвет меха, а гусеницы моли вида Nemoria arizonaria принимают вид либо дубовой серёжки (если они вылупляются весной), либо дубовой веточки (если вылупляются позже).
Также среди разных видов рыб, птиц, лягушек и саламандр существуют фенотипы-каннибалы, у которых есть такие отличительные признаки, как большие рты для поедания сородичей.
Американские исследователи обнаружили, что одни из самых крупных червей-нематод рода Pristionchus, питающихся другими нематодами, способны во взрослом состоянии иметь пять различных форм и выглядеть, как представители разных видов. Однако генетические исследования позволили вывести этих созданий на чистую воду и показали, что внешне различные нематоды генетически идентичны. Это яркий пример физической дивергенции (развития в разные формы) без дивергенции на уровне генов.
Молодые представители рода Pristionchus попадают в плоды инжира, путешествуя на осах, которые опыляют эти растения. Поначалу все молодые нематоды похожи друг на друга – у них небольшой рот, подходящий для питания микробами. Однако потомство первых «колонистов» может развиться в пять различных форм, две из которых также питаются микробами, а ещё три – другими видами нематод. Последние обладают крупными ртами с рядом зубов.
«У этих форм различные экологические роли», – объясняет ведущий автор исследования Эрик Рэгсдейл (Erik Ragsdale) из Университета Индианы.
Учёные отмечают, что у некоторых социальных насекомых может наблюдаться больше пяти форм взрослых особей (часто они зависят от роли существа в его обществе — рабочий, солдат, нянька). Но большинство примеров проявления полифенизма, связанного с различными экологическими ролями, ограничено двумя формами. Пять различных форм для одного вида, да ещё и отличающихся по экологическим ролям – явление пока уникальное.
Исследователи полагают, что причина – в особой экосистеме, созданной вокруг инжирного дерева (они для нематод будто оазисы в пустыне). Лишь нескольким червям удаётся колонизировать новые плоды, и наличие разных форм даёт конкурентное преимущество.
В настоящее время учёные изучили нематод рода Pristionchus, живущих в Южной Африке, на острове Реюньон и во Вьетнаме. Они полагают, что изучение следует продолжить, так как, вероятно, существуют виды с большим количеством форм.
Подробности исследования были опубликованы журналом Science Advances.
- новости
Весь эфир
Черви-автостопщики на фиговых деревьях используют «духи», чтобы найти ос, летят в безопасное место
Пуна: В цветущих регионах фиговых деревьев на юге Индии живут паразитические черви, известные как нематоды, которые путешествуют автостопом, чтобы выжить. Их предпочтительным транспортным средством является очень специфический набор самок ос-опылителей, и черви обладают особой способностью обнаруживать их.
Теперь ученые из Центра экологических наук Индийского института науки (IISc), Бангалор, обнаружили, как два вида червей находят, с кем именно ехать.
Один из способов сделать это — по запаху.
Исследователи IISc говорят, что черви используют летучие или газообразные химические соединения, такие как духи, для распознавания сигналов от ос.
По словам исследователей, стоящих за этим исследованием, результаты могут оказаться решающими, поскольку они помогут сохранить экосистему инжира и сделать ее более продуктивной, а также смягчить фактор, влияющий на опыление.
Самки инжирных ос являются единственными опылителями инжира и, таким образом, играют важную роль в поддержании экосистемы. Если число нематод на одну осу велико, исследователи наблюдали в более раннем исследовании, это приводит к неблагоприятным последствиям для растения инжира, таким как уменьшение размера и количества семян, а также сокращение продолжительности жизни осы и времени, в течение которого она может летать. Это может привести к краху экосистемы инжира.
В то время как исследователи изучали нематод фиговых деревьев на юге Индии, тот же вид фиговых деревьев имеет широкое географическое распространение в Индии, Юго-Восточной Азии и Австралии.
«Путем выявления и описания всех летучих соединений, участвующих в этом процессе принятия решений, могут быть разработаны новые механизмы для борьбы с нематодами, путешествующими автостопом на инжирных осах, и (это) может повысить продуктивность инжира и инжирных ос. », — сказал Сатьяджит Гупта, первый автор исследования, которое фигурирует на обложке февральского номера рецензируемого журнала 9 за 2021 год.0017 Журнал химической экологии .
«Понимая, как эти малоизученные виды нематод решают, какую осу использовать в качестве транспорта в различных средах, мы можем разработать механизмы для регулирования отношений между транспортным средством и пассажиром, чтобы они могли сосуществовать, не нанося вреда экосистеме», — добавил он.
Читайте также: Исследование IISc говорит, что вирус Covid теперь мутирует намного быстрее, варианты в Индии имеют множественное происхождение
«Замечательная способность»
Рассматриваемые нематоды растут и живут в областях цветения смоковницы, обычно называемой «атти» на юге Индии.
Эти области позже превращаются в плоды инжира.
Однако эта среда недолговечна, так как ее могут съесть другие животные, питающиеся фруктами, что вынуждает червей перемещаться в новые регионы.
Они делают это, ловя инжирных ос, которые летают между фиговыми деревьями для опыления, часто на большие расстояния. В молодом возрасте эти черви забираются на самок инжирных ос-опылителей и проникают в их кишечник, путешествуя от одного фигового дерева к другому.
Несмотря на то, что существует шесть других видов ос, которые летают между теми же деревьями, эти нематоды обладают способностью не только идентифицировать точные виды инжирных ос-опылителей, но и обнаруживать один конкретный набор внутри этого вида.
Именно эту способность принимать решения у двух видов нематод намеревалась исследовать команда IIsc.
Исследовательская группа ранее заметила, что эти нематоды могут выбирать транспортные средства, проверяя, насколько переполнен кишечник другими автостопщиками и присутствуют ли уже другие представители их собственного вида.
По словам исследователей, если они путешествуют с представителями своего вида, у них больше шансов найти себе пару, когда они достигнут нового места обитания.
В дополнение к летучим соединениям нематоды также выбирают свои транспортные средства на основе уровня углекислого газа, выделяемого осами при дыхании, поскольку это может указывать на функциональное состояние тела осы, т. е. на то, жива оса или мертва. .
«Большинству животных трудно различать разные состояния жизни других особей, и им требуется много времени, чтобы понять это. Однако эти нематоды очень чувствительны к незначительным изменениям в этих соединениях и могут почти сразу определить смерть. Точность, с которой нематоды делают этот выбор, поразительна», — сказал Гупта.
Эта чувствительность особенно полезна, поскольку среда в районе цветения инжира переполнена множеством различных химических сигналов от других нематод, а также других видов ос, отмечают исследователи.
Исследовательская группа продемонстрировала, что когда нематодам предоставляется выбор, они выбирают живых ос, а не мертвых, что говорит о том, что их приоритетом является возможность выбраться из этой среды.
Но когда им не предлагали выбора, их также привлекали мертвые осы, что может указывать на то, что эти нематоды могут также размножаться на бактериях или грибах, которые растут на мертвом животном, или питаясь самой тушой.
Анушка Дасгупта — независимый научный писатель со степенью магистра биотехнологии Университета Пуны
Под редакцией Сунанды Ранджан
Пятигранный червяк
Две из пяти различных морф Pristionchus borbonicus, головы увеличены в виде вставок. Кредит: MPI f. Биология развития
Нематоды генетически идентичны, однако их источник пищи определяет форму рта. Они представляют собой крайний пример эволюционного расхождения внутри вида.Обнаруженные круглые черви, так называемые нематоды, живут внутри дикого инжира и цепляются за крошечных ос-опылителей инжира, чтобы добраться до новых цветков инжира. Команда Ральфа Зоммера назвала новый вид Pristionchus borbonicus в честь Иль-Бурбон, старого названия острова Реюньон до 1848 года. их внешний вид, что они первоначально считались принадлежащими к отдельным видам. Традиционная морфология, то есть изучение формы и строения организмов, рассматривает организмы под микроскопом и описывает их как можно точнее. Только путем секвенирования геномов нематод ученым Макса Планка удалось отнести пять различных форм рта к одному виду, а именно к недавно описанному Pristionchus borbonicus.
Это крайний пример эволюционной дивергенции внутри одного вида и изменчивости формы в контексте генетической идентичности.
Интересно, что аналогичные круглые черви того же типа исследователи обнаружили в инжире из Вьетнама и Южной Африки. Очевидно, что ассоциация с инжиром является широко распространенным явлением. «Различные ротовые формы Pristionchus borbonicus, которые мы обнаружили сейчас, специализируются на предпочтительном потреблении бактерий, дрожжей или других круглых червей. Таким образом, очевидно, что они занимают разные экологические ниши внутри инжира», — объясняет Ральф Зоммер, директор отдела. по эволюционной биологии. «С этой командой специалистов вид может использовать широкий спектр пищи и эффективно сглаживать колебания доступности определенного ресурса, изменяя соотношение форм рта».
До сих пор Соммер и его команда знали, что виды Pristionchus, с которыми они уже давно работают, питаются жуками и имеют две разные формы рта, в зависимости от кормовой базы и окружающей среды.
Таким образом, у Pristionchus развивается либо короткий широкий рот, либо длинный узкий. Широкоротый вариант с единственным характерным зубом пригоден для совершения хищнических атак. Узкая версия, напротив, в основном используется для выпаса бактериальных источников пищи.
Таким образом, крошечный плод инжира еще раз подтвердил свою репутацию очень сложной, совместно эволюционировавшей экосистемы с инжирной осой в качестве передатчика, который надежно колонизирует каждое поколение инжира большим количеством различных бактерий, дрожжей, других микробов и круглые черви. Понять роль, которую Pristionchus borbonicus играет в этой сложной системе, — новая захватывающая тема исследований для ученых MPI. Они уже планируют свое следующее путешествие на Реюньон, чтобы найти новые виды инжира и нематод.
Дополнительная информация: Сусой и др. Крупномасштабная диверсификация без генетической изоляции симбионтов нематод инжира, Science Advances 2016;2:e1501031 (1 января 2016 г.