ВХОД
 
 
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 :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Эссе «Одушевление»
Литературная демонстрация общей структуры самоощущения для всех живых существ, обладающих механизмами субъективных абстракций: Эссе «Одушевление».
20-03-2022г.

Суть самоощущения
Просто и ясно показывается сущность явления самоощущения: Суть самоощущения.
23-02-2022г.

Комментарии к статье К.В.Анохина: «Когнитом: в поисках фундаментальной нейронаучной теории сознания»
Комментарии к статье К.В.Анохина: «Когнитом: в поисках фундаментальной нейронаучной теории сознания».
10-02-2022г.

Комментарии к книге Дэвид Иглмен Мозг: «Ваша личная история»
Комментарии к книге Дэвид Иглмен Мозг: «Ваша личная история».
02-02-2022г.

Реализация моделей живых существ
Итоги программной реализации систем индивидуальной адаптивности на основе жизненный параметров: Реализация моделей живых существ.
11-12-2021г.

Анонс религии «Наука»
Анонс религии «Наука»: Вера в науку.
31-10-2021г.

Критические периоды развития у человека и вундеркинды
Делаются определённые обобщения, коррелирующие с моделью представлений об организации механизмов психики МВАП: Критические периоды развития у человека и вундеркинды.
13-12-2020г.

Обобщение материалов исследований сетчатки глаза
Сетчатка: Обобщение материалов исследований сетчатки глаза.
07-11-2020г.

Проблемы академической науки
Безынициативность в отсутствие личного интереса, план по валу статей, все большая коммерческая составляющая и многое другое: Проблемы академической науки.
11-10-2020г.

Ориентировочный рефлекс
Обобщение фактических данных исследований по функции и механизмам ориентировочного рефлекса – границы между рефлексами и сознанием: Ориентировочный рефлекс.
20-09-2020г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:00
вчера:00
Всего:396453