A rotiferek mentesítik magukat a parazitáktól más vízfelületekig • Alexander Markov • Tudományos hírek a "Elemekről" • Biológia

A pörkölők mentesítik magukat a parazitáktól, ha más víztestekre repülnek.

Bdelloid rotifers Habrotrocha. Fotók a www.microscopy-uk.org.uk weboldalról

Ismeretes, hogy a szexuális reprodukció gyökeresen felgyorsítja az adaptív evolúciót. Azonban a bdelloid rotifers több mint tízmillió évig szexuális sokszorosítás nélkül él. Nem volt világos, hogy hogyan kezelik az "evolúciós fegyverkezési verseny" elvesztését a parazitáknak. Kiderült, hogy a rothadozók sikeresen megszabadulnak a parazitáktól, mivel képesek ellenállni a szárításnak és a szél által szállítani.

A szexuális reprodukció drasztikusan növeli a természetes szelekció hatékonyságát, felgyorsítja a káros anyagok elutasítását és a hasznos mutációk felhalmozódását, amint azt a cikk ismerteti. A férgek kísérletei bizonyították, hogy a hímek hasznosak (Elemek), 2009.2.10. Ez különösen fontos a paraziták elleni küzdelemben, amelyek az áldozatokkal végtelen "evolúciós fegyverkezési versenyben" vezetnek (lásd: A modern paraziták veszélyesebbek, mint a múlt és a jövő, Elements, 12/12/2007). Nyilvánvaló, hogy ez az egyik fő oka a szexuális reprodukció természetesen elterjedt terjedésének.

A Bdelloid rotifers az egyetlen nagy csoport állatok, amelyekben a szexuális reprodukció elvesztése nem vezetett a gyors kihaláshoz.Minden olyan csoport, amelyik elhagyta a szexuális reprodukciót, kis létszámú ágak (vagy kis ágak ágak) egy evolúciós fán. Ez azt jelenti, hogy az ilyen csoportok általában meghalnak, mielőtt nagy taxonokat (családok, osztályok vagy osztályok) teremtenek. Feltételezzük, hogy az aszkémiás populációk kipusztulásának egyik fontos oka paraziták, amelyek megelőzik egy evolúciós fajban és teljes megsemmisítéshez vezetnek.

A bdelloid rotiterek azonban legalább 40 millió évig szexuális sokszorosítás nélkül voltak. Ez idő alatt sikerült meglehetősen változatos csoportgá válniuk, amelyhez a biológusok osztály osztályt adnak, és amely több mint 450 modern fajból áll. "Elemek" már olyan konkrét "trükkökről" beszéltek, amelyekkel a rotifers részlegesen kompenzálhatja a szexuális reprodukció hiányát (lásd: A szexuális reprodukció vesztesége hozzájárul az új gének kialakulásához, "Elements", 2007.1.10., A horizontális géncsere a rotifers szexuális reprodukcióval helyettesít, "Elements", 2008.06.07.). De ezek a trükkök csak nagy időintervallumokban észrevehető pozitív hatást gyakorolhatnak.Ezek túlságosan lassúak ahhoz, hogy valóban segítsék az "evolúciós faj" rothadását a parazitákkal, ami általában nagyon gyorsan megy végbe.

A bdelloid rotifer fejvége számos csillámmal, amelyek az élelmiszer-részecskék szájához illeszkednek. Bár a rotátorok többcellaú állatok, szokásukban és méretükben hasonlítanak a cicákra. Fotók a www.microscopy-uk.org.uk weboldalról

A rotifereknek van valamilyen "titkos fegyvere" a parazitákkal szemben, lehetővé téve számukra, hogy elmélyüljenek, ellentétben az elméleti elvárásokkal. Korábban kifejtették azt az elképzelést, hogy az áldozati fajok egy bizonyos élőhelyen evolúciós fajon keresztül el tudnak menekülni a parazitáktól, ha egy adott élőhelyen evolúciós fajba kerülnének, ha más, nem fertőzött helyekre tudnának mozgatni, anélkül, hogy elveszítenék parazitáikat (Ladle és mások, 1993). Biológusok Christopher G. Wilson és Paul W. Sherman a Cornell Egyetemen (USA) azt sugallják, hogy a bdelloid rotifersnek van ilyen képessége. A feltevés alapja ezeknek az állatoknak három egyedi tulajdonsága volt. Először is, a bdelloid rotiterek képesek elviselni a teljes száradást, és a szárított állapot fenntarthatósága legfeljebb 9 év.Másodszor, száraz formában nagyon könnyen hordozhatók a szél (ezért számos típusú bdelloid rotifers globális eloszlású). Harmadszor, azonnal "felszívódnak" és elkezdenek növekedni és szaporodni, mihelyt bármilyen nedves helyre jutnak, akár egy ideiglenes kis pocsolya vagy egy csomó nyers moha.

A bdelloid rotiterek fő ellenségei a nemzetség parazita gombái. Rotiferophthora. Ezek speciális paraziták, amelyek halálos betegséget okoznak a bdelloid rotifers és senki más. A gomba megöli a rotiert, kihajtja a fedelét, és eloszlatja a spórákat, amelyeket más rotifers evett és megfertőzte őket.

A szerzők úgy döntöttek, hogy ellenőrizni tudják, hogy a rotifers megszabadul-e a parazitáktól a szárítással és a későbbi szélcserével. Kísérleteztek a nemzetség rothadóival. Habrotrochaugyanazon klónhoz tartozó, azaz genetikailag szinte vagy teljesen azonos.

A rotiferek Petri ételekben egyenként ültek és 9 napig békésen éltek és reprodukáltak. Ez alatt az idő alatt minden egyes rotifer sikerült kis számú, több tucat embernek lenni. Ezt követően halálos gomba spórái kerültek a csészékbe, kivéve a kontrollokat. Rotiferophthora angustispora. A gomba gyorsan elszaporodni kezdett, és 12-15 nap alatt egy csészében megsemmisült minden rotifert. Eközben az ellenőrzési populációk tovább szaporodtak, és számuk stabilizálódott 200-300 személyi szinten, körülbelül azzal az idővel, amikor az utolsó állatok elpusztultak a fertőzött populációkban.

Ezután a szerzők három nappal a fertőzés után megpróbálták megszáradni a fertőzött populációt, és egy hétig hagyják szárazon. Ezután ismét vizet öntöttek a csészébe. Először úgy tűnt, minden rendben van: a rotifers életre kelt, és egészségesnek tűnt, és a víz nem volt fertőző más rotifers számára, ami jelzi az élő gomba spórák hiányát. De 48 óra elteltével a túlélő gombák hifája elkezdett megjelenni a halott rothozók testéből, eloszlatták a spórákat, és 2-3 hét elteltével a rotifers populáció meghalt.

A fertőzött rotifertesteket szárított formában hagyva, nem egy, hanem két hétig, a szerzők pontosan ugyanazt az eredményt kapták: víz hozzáadása után nemcsak a rotifers életre kelt, hanem a gomba is, és minden szánalmasan véget ért.

Az eredmények azonban teljesen eltérőek voltak, amikor a populációkat hosszabb ideig 3, 4 vagy 5 hétig szárították.Ebben az esetben a legtöbb "áztatott" populáció a kísérlet végéig (20 hétig) mentes a gombás fertőzéstől. Három hetet követő szárítás után a gombák csak a kísérleti populációk 40% -ában éltek, 4 hét után – 15%, 5 hét – 9,5% -ban. Így a rotifers jobban ellenáll a szárításnak, mint a paraziták. Nyilvánvaló, hogy ez a képesség segíthet a gombaspináció elleni küzdelemben a természetben.

Segítenek nekik is a széthullás a szél segítségével? A szerzők egy fényképezőgépet építettek, amelyben egy könnyű szellő fújt, és egy csészét helyeztek egy fertőzött és éppen szárított rothadozóval. A csészében is természetes aljzatok voltak: moha és iszap. 30-40 cm távolságban 24 üres csészét szereltek fel. A hét folyamán összesen 5 mg száraz anyagot fújtak be ezekbe a poharakba. A poharakat vízzel elárasztották, és 17-ben hamarosan királyi állatok életre keltek. Ezek közül a tizenhét populáció közül hétben hamarosan megjelenik egy parazita gombája, amely a szokásos módon 2-3 héten belül megrepedt. A maradék 10 populáció azonban mentes volt a gombától és a kísérlet végéig normálisnak érezte magát.

Így, szél nélkül, a rotifersnek legalább három hétig le kellett feküdnie, hogy megszabaduljon a fertőzéstől. A szél által szállított rotifers sokkal gyorsabban szabadul fel a gombából. Ennek következtében a szél valóban segíteni tudja a rothadókat a parazita elől menekülni. Nyilvánvalóan ez annak a ténynek tudható be, hogy a rothadozók jobban alkalmazkodnak a szaporításhoz a szél segítségével, mint a gomba. Egészséges rotirozók, kiszáradás, kompakt (300 mikronnál kisebb) és nagyon könnyű ovális kis testekké alakulnak, amelyeket "hordóknak" neveznek. "Kegs" kivételesen jól tolerálható a szél. A gomba főleg a vízen át terjed. Az ellenőrzési kísérletben, amikor a fertőzött populációt nem szárították és vízcseppekbe telepítették, az összes lánypopuláció fertőzött volt, és hamarosan meghalt.

Nyilvánvaló, hogy a természetben a rothajtók és paraziták gyakran hosszabb szárazságokat tapasztalnak, és sokkal nagyobb távolságokat visznek át, mint az elvégzett kísérletekben. Az eredmények megerősítik azt az elképzelést, hogy a rotifers szexuális reprodukció nélkül képes túlélni a túlélést, mivel megtanulják játszani a bűbájukat és a parazitákkal való keresést.

Forrás: Christopher G. Wilson, Paul W. Sherman.Anciently Asexual szárítás és elfújás // Bridloid Rotifers Escape tudomány. 2010. V. 327. P. 574-576.

Lásd még a bdelloid rotiterekről:
1) A szexuális sokszorosítás elvesztése hozzájárul új gének megjelenéséhez, "Elements", 2007.10.15.
2) A horizontális géncsere a rotifers szexuális reprodukcióját helyettesíti, "Elements", 2008.06.07.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

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