Maa on täynnä ruumiita, jotka tappavat tappava loinen. Kun elimet väristyvät loisen kasvaessa, ne alkavat haisea ja hehkua kirkkaalta sähköisiltä. Lopulta he räjähtivat paljastaakseen seuraavan sukupolven tappajat, jotka indeksoivat jäännöksistä löytääkseen seuraavan uhrin. Ei, tämä ei ole seuraava pandemian elokuva: se on jokapäiväinen kohtaus, jota ruokkii bakteerit-mato-kumppanuus. Nyt tutkijat yrittävät ymmärtää paremmin tätä dynaamista duoa ja muuttaa niistä kaupallinen tuote maanviljelijöiden hyödyksi.
Asiaan liittyvä sisältö
- Hollywoodilla ei ole mitään näistä tosielämän Halloween-kauhuesityksistä
- Olen virallisesti rakastunut torakoihin
- Parasiittiset ampiaiset kääntävät hämähäkkejä zombi kutojiksi
Beige, puoli millimetriä pitkä nematodi-mato näyttää tuskin loisuhdelta. Nämä pienet indeksoijat viettävät suurimman osan ajastaan uimaan maaperän läpi, toisinaan seisoen hännänsä päällä ja pistäen pieniä päätään pinnan läpi. Mutta todella, he vain lyövät aikansa. Heti kun he ymmärtävät, että pahaamaton hyönteinen on hakkereilla, he väijyvät. Nematoodi voi laukaista kuin tykinkuula maaperästä, työntyen jopa 10 senttimetriin tartuttamaan epäonnista saalistaan.
Uhriin laskeutumisen jälkeen nematodi rypistyy hyönteisen sisäosaan minkä tahansa aukon kautta, jonka se löytää, tai hakkeroi tietään erityisen hampaan avulla. Tämä loinen on niin pieni, että uhri ei tunne mitään. Mutta matossa on tappava ase suolistossaan, odottaen vain uudelleenpurkausta: Photorhabdus luminescens -bakteeri. Tämän bakteerin tuottamat toksiinit ovat niin voimakkaita, että 10 solua voi tappaa hyönteisen vain 24 tunnissa. Bakteerit vapauttavat myös kemikaaleja, jotka estävät ruumiin hajoamisen, joten nematodeilla on aina tuoretta ateriaa välipalaksi. Ajattele sitä lopullisena aamiaismajoituksena.
Nematoodit syövät täyttöä noin kahden viikon ajan tai kunnes ne ovat saavuttaneet isäntäpurskomiskyvyn. Sitten ne räjähtää ruumiin läpi maaperään, live-toimintaversiona kohtauksesta Tim Burtonin painajaisesta ennen joulua, kun Oogie Boogie paljastuu saumoissa paljastaakseen vääntelevän vikoja. Matkalla käytetystä isännästä jokainen nematodi lataa tappavan bakteeri-arsenaalinsa nukahtamalla muutama Photorhabdus- solu. Sitten he palaavat indeksiin löytääkseen seuraavan uhrin.
Mitä sukkulamatojen ja heidän bakteeriavustajiensa ei halua, on, että saalistaja siepata rakastetun ruumiinsa kotiin ennen kuin heillä on ollut mahdollisuus saattaa loppuun elinkaari. Ja ulkona puutarhassasi, se on koira-syö-koira-maailma: Suuremmat virheet, pienemmät virheet kuten iso muurahaiset kuten muurahaiset tai jopa linnut, jotka etsivät ateriaa, ovat kaikki innokkaita kuljettamaan avuttoman hyönteisen ruumiin ravintoon. Siellä ne bakteeri-sidekickit tulevat jälleen peliin.
Photorhabdus ei lopu tappamaan hyönteistä, jotta nematodi voi syödä ja tehdä vauvoista esteettömiä. Ne tekevät ruumiista myös surkeaksi spektaakkeliksi, joka voisi toimia puolustusstrategiana. Ensinnäkin, bakteerit erittävät kemikaaleja, jotka muuttavat hyönteisen rungon punaiseksi, mikä on yleinen hyönteisvaroitus, joka sanoo: “Älä syö minua! Olen karkea! ”
Petoeläimille, jotka eivät ole yhtä visuaalisesti vaativia, bakteerit myös säteilevät kauheaa hajua. Miten kauheaa? "Ne haisevat todella huonosti", sanoo Rebecca Jones, Liverpoolin yliopiston väestögenetiikan luennoitsija, joka tutkii tätä nematodi-bakteeri-duoa. "Se ei haise kuin mistä tahansa hajoavasta tai mätänevästä." Sen sijaan hän sanoo, että ne haisevat kuten pyratsiini, orgaaninen yhdiste, jonka entomologit tuntevat soittavan hyönteisten hälytyskellot. Niille, jotka eivät ole vian asiantuntijoita, Jones sanoo: "Se on vähän kuin mantelit."
Ikään kuin se ei olisi tarpeeksi, viimeisenä kosketuksena bakteerit bioluminessoivat sisäpuolelta, saaden saaliinsa valaisemaan kuin hehkuva sininen paperilamppu.
Tässä vahakoi-ruumis pitää sisällään tuhansia sukkulamatoja, jotka purskahtivat bakteerikumppaniensa kanssa etsimään seuraavia uhreja. (Peggy Greb, USDA: n maatalouden tutkimuspalvelu) Mutta eikö tämä kaikki ole ylenmääräistä? Jonesin mielestä se on kaikki osa koordinoitua pyrkimystä olla niin omituisesti maustettamaton kuin mahdollista, jolloin ankeroiset voivat pysyä turvassa ja kiireisiä sisällä. "Hypoteesimme on, että heillä on monenlaisia puolustusmekanismeja suojellakseen loispesäkettä kokonaisen joukon eri petoeläinten saalistamuksilta", sanoo Jones, joka on ensimmäinen kirjoittaja äskettäisessä tutkimuksessa, joka julkaistiin Animal Behavior -lehdessä ja joka pyrkii kiusoittelemaan. lukuun ottamatta näitä puolustusstrategioita.
"Yhdistämällä kaksi, kolme tai jopa neljä signaalia yhteen, ehkäpä se parantaa parasiittiyhteisön parempaa suojaa", hän sanoo.
Pulman purkamiseksi hän värväsi apua muutamalta lintupetoeläimeltä: villisiltä suurilta rinnoilta, jotka ovat kotoisin Suomen alueelta, jolla Heterorhabditis -matomatodiä ei tyypillisesti löydy. Tämä oli tärkeää, koska linnuilla ei ollut ennakkokäsityksiä siitä, kuinka näiden hyönteisten tulisi näyttää tai hajua, joten niistä tuli ihanteellisia koehenkilöitä.
Kokeisiinsa Jones esitti erikseen 30 hienoa tia ja valitsi kahdeksan toukkaan vahamatoja, jotka hän oli saanut tartuntamatoista. Kokeen tarkoituksena oli selvittää, onko väri, tuoksu vai näiden yhdistelmä voimakkain pelote. Vain tuoksututkimuksissa hän käytti tartunnan saaneita, normaaleja valkoisia vahamatoja astiassa, jonka alla oli piilossa haisevia, tartunnan saaneita matoja. Vain värin testaamiseksi hän pani punaiset tartunnan saaneet madot kirkkaaseen, hajua läpäisemättömään astiaan ja laski kuinka monta kertaa linnut yrittivät nakata niitä.
"Yllättävin asia, jonka näimme, oli se, ettei strategiayhdistelmä toiminut parhaiten", Jones sanoo. Vaikka punainen varoitus sävy ja hirvittävä haju toimivat molemmat itsenäisesti, niiden käyttäminen yhdessä ei ollut yhtä tehokasta, kun haluttiin välttää kuolema isojen tissien avulla. Kuten käy ilmi, linnut olivat haluttomia syömään tavallisia vanhoja haisevia hyönteisiä. "Hajolla itsessään oli taipumus varjostaa jopa tekemämme väri- ja tuoksukokeet", Jones sanoo.
Tutkijat arvelivat, että bakteereille laitettu haju spektaakkeli oli kuin ”motellissa ei ilmoitettua avoimesta merkistä sanoen:“ Älä syö minua, olen kamala ””, sanoo Richard Ffrench-Constant, molekyylin luonnonhistorian professori. Exeterin yliopisto, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.
Nämä tulokset esittelevät voimakkaan esimerkin symbioosista toiminnassa. Bakteerit eivät voi selviytyä yksin luonnossa; he tarvitsevat nematodin kuljettaakseen ne hyönteisiltä toiselle. Päinvastoin tarvitsevat bakteerit tappaakseen isännän ja estääkseen sitä syömästä. Ranskalainen-Constant näkee tämän yhtenä kiehtovana esimerkkinä mikrobiomitieteen kasvavasta kentästä. "Olemme suuren jäävuoren huipulla", kun kyse on tästä bakteeriyhteistyöstä, hän sanoo. "Näitä virheitä on vain niin paljon, joita emme ymmärrä."
Vaikka nematoodit voivat hyökätä maanpinnan yläpuolelle, tosiasiallisesti ne tappavat pinnan alla, liikkuen pakkauksissa pinnan alla ja seuraten saalistaan kemiallisilla signaaleilla. Tästä syystä Ffrench-Constantin mukaan bakteerien puolustusstrategiat olisi osoitettu paremmin käyttämällä muurahaisia lintujen sijasta. "En voi vakuuttaa itseäni siitä, että puutarhassasi, kun nämä asiat tappavat vahamatoja, on, että tissit tulevat olemaan suuria saalistajia", hän sanoo.
Muita salaisuuksia on runsaasti. Esimerkiksi näiden bakteerien erittämiä kemiallisia yhdisteitä on tuhansia, ja tutkijoilla ei ole vielä aavistustakaan, mihin niitä käytetään. "Hyvin rapea", Ffrench-Constant sanoo, "Jos tämä kemikaali hylkää muurahaisia tai hylkää lintuja, mitä sitten muut 999 tekevät?"
Vaikka viljelijöitä on vielä paljon ymmärrettävää, viljelijät ovat jo hyödyntäneet tätä voimakasta, pienentävää duoa. Viljelijät voivat ostaa nematodisäiliöitä ruiskutettavaksi pelloilleen kemiallisena torjunta-ainevaihtoehtona, kiitos tutkijoille, jotka ovat keksineet tehokkaita tapoja tuottaa nämä virheet laboratoriossa. Nematodeja on jopa käytetty pelastamaan Floridan appelsiineja loppumisesta sitrushedelmien juurten nälkäisten alakalvojen kohdalla.
Viljelijät ja kotipuutarhurit alkavat vihdoin saada kiinni siitä, mitä kasvit näyttävät tunteneen koko ajan. Vaikka Jones ei ole ottanut sukkulamatojaan kotiin laboratoriosta mitään luokan ulkopuolisia kokeita varten - hänen asunnossaan Liverpoolissa ei ole puutarhaa - hän saarnaa edelleen loistauditut evankeliumia. Hän sanoo: ”Olen sanonut isoisälleni, että hän on mennyt ostamaan joitain ja kertomaan kaikille ystävilleen. Ne ovat pieni nematodi-puutarhayhteisö. ”
