Nauce znany jest przypadek
pasożytniczej osy, która w swoim rozmnażaniu wykorzystuje biedronki. I to nie
tylko jako inkubator dla larw, ale też w formie ochroniarza dla kokonu. Do tej
pory zagadką był mechanizm, za pomocą którego pasożyt zmienia zachowanie
biedronek. Najnowsze badanie wskazuje, że odpowiedzialny jest za to wirus RNA.
Osy z gatunku Dinocampus coccinellae składają jaja, jak na
rasowego pasożyta przystało, w innych owadach. Larwa żywi się ofiarą, a po osiągnięciu
słusznych rozmiarów opuszcza żywiciela. I w tym miejscu relacje pasożyt-ofiara
wchodzą na wyższy poziom. Pojawia się kontrola zachowania żywiciela, tym
bardziej zagadkowa, że larwa zdążyła go opuścić.
Wyróżniono kilka typów podobnych relacji, które najczęściej pomagają
w zamknięciu cyklu rozwojowego pasożyta:
a) gdy modyfikacja zachowania wystawia żywiciela na zjedzenie
przez żywiciela wyższego stopnia (szkolny przykład motyliczki wątrobowej i mrówek)
b) kieruje nosiciela do środowiska bardziej odpowiedniego dla
pasożyta (niektóre pasożyty stawonogów z rodziny Nematophora „zmuszają” poprzez
zmianę równowagi osmotycznej ofiarę do poszukiwania wody i utopienia się w
niej, ponieważ dalszy rozwój przebiega w środowisku wodnym)
c) zwiększa apetyt żywiciela będącego wektorem (przykład
opisany w artykule "Rośliny zombie - fitoplazma i transformacja")
d) gdy żywiciel chroni
rozwijającego się pasożyta przed czynnikami biotycznymi i abiotycznymi, tzw. „bodyguard
manipulation”
(by BeatWaker, Wikipedia CC)
W przypadku os Dinocampus coccinellae obserwujemy ostatni
przypadek. Cykl rozwojowy w biedronce trwa 20 dni, po tym czasie larwa opuszcza
żywiciela i owija się kokonem na czas przepoczwarzenia. Kokon buduje natomiast
pomiędzy nogami sparaliżowanej biedronki, a ta posłusznie czeka tydzień na
zamkniecie cyklu rozwojowego. Co jeszcze dziwniejsze, część z ofiar po wszystkim wraca do
normalnego życia (cykl w formie graficznej poniżej):
Cykl rozwojowy Dinocampus coccinellae (Dheilly i inni, 2015)
Przypadek jest znany nauce od dawna, jednak nie było wiadomo, w jaki sposób pasożyt po opuszczeniu nosiciela jest w stanie kontrolować go przez tydzień. Wśród najbardziej prawdopodobnych możliwości wymieniano długo działające toksyny paraliżujące układ nerwowy. Prawda
okazuje się jednak znacznie bardziej złożona.
Larwa opuszczająca żywiciela. Jednak to nie koniec... (by Fredric Thomas)
Współpracujące zespoły z Francji i Kanady wykazały obecność
w mózgu sparaliżowanych biedronek z Kanady, Japonii, Polski i Holandii nieznanego
wcześniej wirusa RNA, nazwanego od okrycia DcPV (D. coccinellae Paralysis Virus).
Za pomocą technik wykorzystujących transmisyjna mikroskopię elektronową, kombinowane
sekwencjonowanie RNA i ilościowy PCR wykazano, że jest to główny sprawca zmiany
zachowania.
Cykl rozwojowy Dinocampus coccinellae wraz ze wszystkimi uczestnikami (Dheilly i inni, 2015)
Wirus zlokalizowany jest w jajnikach osy, wraz z jajami
dostaje się do żywiciela i atakuje system nerwowy. Po dokładnym zbadaniu tkanek
okazało się, że samo jajo przenosi bardzo niewielki ładunek wirusa, który
namnaża się dopiero w rozwijającej się larwie. Po wydostaniu się do ciała
żywiciela, replikuje w zwojach nerwowych (obserwowane są krople lipidowe w
komórkach, podobnie jak w przypadku replikacji np. wirusa zapalenia wątroby
typu C) i powoduje stan w rodzaju choroby neurologicznej. Komórki gleju i aksony
są opuchnięte, zachodzi odpowiedź systemu immunologicznego (obecność
autofagolizosomów).
Gdy układ odpornościowy pokona wirusa, obserwuje się regenerację
neuronów z udziałem gleju. To właśnie reakcja gleju na wirusa najprawdopodobniej powoduje
paraliż i drgawki. U owadów odgrywa on ważną rolę w regulowaniu zachowania
poprzez wychwyt neuroprzekaźników. Jednak
obserwuje się też autofagię samych neuronów, co wskazuje na bezpośrednią
obecność w nich wirusa.
„Opieka” biedronki nad kokonem trwa dokładnie tydzień Timer najprawdopodobniej nastawiany jest przez wirusa, który ogranicza
aktywność genów związanych z odpowiedzią odpornościową. Wirus spokojnie namnaża
się w komórkach układu nerwowego, a gdy larwa wydostaje się na zewnątrz, system
immunologiczny zaczyna działać. Eliminacja dużych skupisk wirusa powoduje opuchniecie
komórek i wyzwala zachowanie „ochroniarza” (paraliż).
Wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi, jak na przykład dokładny
charakter relacji osy Dinocampus coccinellae, żywiciela i wirusa. Skomplikowana
relacja pasożyt-ofiara okazuje się być prawdziwą biologiczną maszyną Golberga.
opracowanie: Seweryn Frasiński
źródła:
Dheilly NM et al. (2015). Who is the puppet master?
Replication of a parasitic wasp-associated virus correlates with host behaviour
manipulation, Proceedings of the Royal Society B, DOI:10.1098/rspb.2014.2773
O fu.
OdpowiedzUsuńTak to w życiu bywa, że czasem biedronka, a czasem ryba.
Niestety, widziałam to paskudztwo wychodzące z biedronki na własne oczy. Również biedronkę z kokonem owiniętym jakoś tak pod brzuchem...
OdpowiedzUsuńokropieństwo
Usuń