Ознакомьтесь с Условиями пребывания на сайте Форнит Игнорирование означет безусловное согласие. СОГЛАСЕН
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2071 
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/430072.
Муравьи-листорезы приручили бактерий для борьбы с вредителем
|
Автор: Елена Наймарк Муравьи-листорезы ухитрились вовлечь в тесное сожительство две группы грибов и актинобактерии. Этот пример удивительного симбиоза сразу четырех видов организмов уже давно будоражит умы ученых. Объединенной группе биологов из университетов разных стран удалось ответить на вопрос, как такое сожительство могло возникнуть в ходе эволюции. Муравьи-листорезы строят огромные гнезда под землей, в каждом гнезде имеется специально устроенная плантация грибов. Грибы служат муравьям практически единственной пищей. Когда матка основывает новый муравейник, она переносит во рту культуру пищевого гриба, и таким образом обеспечивает пропитанием свою новую семью. Эти пищевые грибы произрастают только на субстрате измельченных живых листьев или опада, который пополняется рабочими муравьями. Так что сельское хозяйство — не человеческое изобретение. Муравьи придумали его по крайней мере на 50 млн лет раньше. Однако любая монокультура, будь то человеческие посевы или муравьиные, крайне неустойчива: ни один уважающий себя паразит не упустит возможности обильно покушать и оставить многочисленное, обеспеченное сытным будущим потомство. На муравьиных фермах таким паразитом стал специализированный аскомицетовый грибок Escovopsis. Он в считанные дни может превратить грибной огород в зеленовато-бурую мертвую массу, если огородники не будут тщательно следить за своими посевами. Несколько лет назад Камерону Карри (Cameron Currie) из Висконсинского университета (Мэдисон, США) с соавторами удалось показать, что в борьбе со специфическим грибком-паразитом листорезам помогает актинобактерия Pseudonocardia (актинобактерий раньше называли актиномицетами и относили к грибам), которая вырабатывает антибиотик, убийственный для Escovopsis, но безвредный для всех других грибов. Эта бактерия живет на поверхности тела муравьев-листорезов и также переносится муравьиной маткой при основании новой семьи. Безответственные муравьиные самцы этих бактерий не переносят, также как и культуры пищевых грибов. Итак, муравьи выращивают грибы для своего пропитания, грибам то и дело угрожает нацеленный только на них грибок-паразит, со специализированным паразитом воюет актиномицет, специально для этого бережно передаваемый муравьями по наследству. Любой, кто хоть мельком ознакомился с этим примером замечательно пригнанного симбиоза, первым делом задаст вопрос: как такое могло возникнуть в ходе эволюции? Методом анализа ДНК ученым удалось показать разнообразие штаммов, или видов, Pseudonocardia, используемых для врачевания посевов даже одним видом листорезов. Это означает, что как бы быстро паразит ни приспосабливался к ядовитому антибиотику, актиномицет имеет уже наготове новый штамм. Даже если погибнут муравейники с изжившим себя штаммом, имеется достаточно других муравейников с набором эффективных штаммов. Но в таком случае, что же заставляет бактерий эволюционировать внутри муравьиных семей? Ученым удалось выяснить, почему муравьи настолько привлекательны для актиномицетов, что те согласны даже подгонять свою биохимию в угоду муравьиной семье. Оказалось, что на теле муравьев имеются специальные образования, где концентрируются актиномицеты. Это крошечные полости, в которые открываются канальцы железистых клеток. Железистые клетки, по-видимому, выделяют вещество, способствующее росту лекарственной бактерии. У ближайших родственников листорезов таких полостей нет, зато они имеются у всех видов листорезов — а их около 300. Изучив расположение и строение этих образований у низших и высших групп видов, ученые предположили, как муравьи совершенствовали свою привлекательность. Муравьи постепенно наращивали число железистых образований, концентрируя их в специальных углублениях — криптах. Крипт становилось всё больше, в конце концов они покрыли всё тело. Свою эволюционную задачу муравьи видели просто: чем больше будет места для благополучного поселения нужной бактерии, тем лучше. У высших листорезов дело дошло до того, что бактерия может поселиться практически на любом участке тела муравья — так густо и равномерно расположены выходы железистых клеток. Эволюция этого удивительного симбиоза, по-видимому, шла параллельно у двух видов. Сам симбиоз начался с того момента, как муравьям удалось привлечь на свою сторону бактерию со специфическим антибиотиком. С тех пор бактерии старалась изо всех сил обеспечить качественное и разнообразное лечение пищевых посевов муравьев, а муравьи, в свою очередь, изо всех сил старались обеспечить своих докторов наилучшими жилищными условиями. Для объяснения этого замечательного примера оказалось достаточно здравого смысла и множества тонких экспериментов. И нет никакой необходимости привлекать теорию разумного плана (intelligent design), модную среди околонаучных философов, даже в этом сложном случае удивительной сообразности существования четырех живых существ. |
Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)
http://www.scorcher.ru/xml/news.rss
|