Wolbachia
Автор Robert Nurmsal задал вопрос в разделе Животные, Растения
Где обитают вольбахии? Что вы знаете о них? и получил лучший ответ
Ответ от Марина Мельничук[гуру]
Бактерия вольбахия
На фотографии - яйцо осы Trichogramma kaykai с множеством бактерий Wolbachia (ярко окрашенные точки) .
Вольбахии концентрируются в удлиненном кончике яйца, из которого впоследствии разовьются органы размножения осы.
Бактерии попадут в репродуктивные органы, затем - в яйцеклетки, обеспечив себе гарантированный переход в следующее поколение насекомых-хозяев.
Яйцо, показанное на снимке - неоплодотворенное, гаплоидное.
Без "помощи" вольбахии из него развился бы самец.
Но вольбахия не допустит этого: ведь она передается только по материнской линии, и самцы для нее - ненужный балласт.
Бактерии, попавшие в самца, погибают, не оставив потомства.
Когда яйцо начнет делится, вольбахия остановит процесс деления (митоз) в тот момент, когда хромосомы уже удвоятся, но еще не разойдутся по двум дочерним ядрам.
В результате набор хромосом в яйце станет двойным (диплоидным) , и из яйца разовьется самка.
Вольбахия может жить только внутри клеток живого организма (ее нельзя вырастить на искусственных средах, и даже в культурах ткани разводить ее удается с большим трудом) .
Передается вольбахия "вертикально", по материнской линии, проникая в цитоплазму яйцеклеток, и, таким образом, заражая потомство. Горизонтальная передача, безусловно, тоже происходит, но очень редко.
Она сильно затруднена тем, что вольбахия абсолютно не способна жить вне клеток живого организма.
Поэтому вольбахия заинтересована прежде всего в том, чтобы:
1) Проникнуть по возможности в каждое яйцо, откладываемое зараженной самкой.
2) Причинить как можно меньше вреда зараженной самке, а по возможности - даже повысить ее жизнеспособность;
3) Повысить плодовитость зараженных самок, а если возможно - еще и снизить плодовитость незараженных самок (чтобы доля зараженного потомства в популяции хозяев росла) .
Как же вольбахии удается влиять на плодовитость тех самок, которые ею не заражены?
Бактерия научилась это делать, используя в качестве своего орудия зараженных самцов.
О том, как это осуществляется, мы расскажем ниже.
4) Самцы для вольбахии являются, вообще говоря, ненужным балластом.
Бактерии, попавшие в организм самца, обречены умереть вместе с ним - у них нет никаких шансов передать свое потомство следующему поколению хозяев.
Вольбахия не может передаваться со сперматозоидами, которые для этого слишком малы.
Значит, с точки зрения вольбахии, нужно либо сократить численность самцов в популяции (чтобы не конкурировали с самками за ресурсы) , либо вообще от них избавиться, если возможно; либо, наконец, использовать их в своих целях - как орудие воздействия на самок.
Вольбахия добилась удивительных успехов в достижении указанных "целей".
Разные штаммы вольбахии научились проделывать разнообразные удивительнейшие манипуляции со своими хозяевами, радикально изменяя их размножение, развитие и даже ход эволюции.
Эффект, оказываемый вольбахией на хозяина, определяется в первую очередь штаммом вольбахии, то есть разновидностью самой бактерии (которых известно несколько сотен) , во вторую - биологией хозяина.
Источник: .
Бактерия вольбахия живет в клетках огромного множества наземных беспозвоночных. Трудно сказать однозначно, кем она является - вредным паразитом, комменсалом (безвредным сожителем) или полезным симбионтом. Встречаются все три варианта - с разными хозяевами отношения вольбахии складываются по-разному. Эта бактерия уникальна тем, что вызываемые ей эффекты крайне разнообразны. Иногда она как будто вообще никак не влияет на жизнедеятельность хозяина. Гораздо чаще, впрочем, ее присутствие ведет к весьма драматическим последствиям. Вольбахия научилась тонко регулировать размножение, развитие и даже эволюцию своих хозяев. Поэтому ее называют "микробом - манипулятором".
Вольбахией заражены многие насекомые (по последним данным, не менее 20% видов) , а именно мухи (в том числе излюбленный объект генетиков - дрозофила) , комары, бабочки, жуки, блохи, прямокрылые (кузнечики, саранчовые, сверчки) , перепончатокрылые (муравьи, осы и др.) , ногохвостки и многие другие. Кроме насекомых, вольбахия найдена у пауков, клещей, мокриц (наземных равноногих ракообразных) , нематод (круглых червей). Далеко не все группы беспозвоночных досконально проверены, и по мере изучения круг известных хозяев вольбахии постоянно растет. Но уже сейчас ясно, что зараженность вольбахией у наземных беспозвоночных - явление повсеместное и массовое. Например, из общего числа видов муравьев, обитающих в Индонезии, вольбахией заражено 50%, из всех наземных изопод (мокриц) - 35%, из нематод-филярий - 90% (данные 1999 г.) .
Управляя своими хозяевами, вольбахия, разумеется, преследует свои собственные корыстные интересы. В чем же они состоят?
Вольбахия может жить только внутри клеток живого организма (ее нельзя вырастить на искусственных средах, и даже в культурах ткани разводить ее удается с большим трудом). Передается вольбахия "вертикально", по материнской линии, проникая в цитоплазму яйцеклеток, и, таким образом, заражая потомство. Горизонтальная передача, безусловно, тоже происходит, но очень редко. Она сильно затруднена тем, что вольбахия абсолютно не способна жить вне клеток живого организма. Поэтому вольбахия заинтересована прежде всего в том, чтобы:
1) Проникнуть по возможности в каждое яйцо, откладываемое зараженной самкой.
2) Причинить как можно меньше вреда зараженной самке, а по возможности - даже повысить ее жизнеспособность;
3) Повысить плодовитость зараженных самок, а если возможно - еще и снизить плодовитость незараженных самок (чтобы доля зараженного потомства в популяции хозяев росла). Как же вольбахии удается влиять на плодовитость тех самок, которые ею не заражены? Бактерия научилась это делать, используя в качестве своего орудия зараженных самцов. О том, как это осуществляется, мы расскажем ниже.
4) Самцы для вольбахии являются, вообще говоря, ненужным балластом. Бактерии, попавшие в организм самца, обречены умереть вместе с ним - у них нет никаких шансов передать свое потомство следующему поколению хозяев. Вольбахия не может передаваться со сперматозоидами, которые для этого слишком малы. Значит, с точки зрения вольбахии, нужно либо сократить численность самцов в популяции (чтобы не конкурировали с самками за ресурсы) , либо вообще от них избавиться, если возможно; либо, наконец, использовать их в своих целях - как орудие воздействия на самок.
Вольбахия добилась удивительных успехов в достижении указанных "целей". Разные штаммы вольбахии научились проделывать разнообразные удивительнейшие манипуляции со своими хозяевами, радикально изменяя их размножение, развитие и даже ход эволюции.