• Monday May 27,2019

Leptiri evoluiraju otpornost na bakterije ubijanja muškaraca u rekordnom vremenu

Anonim

Ovo je treći od osam postova o evolucijskom istraživanju kako bi proslavio Darwinovu dvogodišnju.

U našem svijetu, postoji (grubo) jedan čovjek za svaku ženu. Unatoč različitim društvenim razlikama, naš omjer spolova ostaje nepromjenjivo jednak, toliko da mi to zanemarimo. Drugdje u prirodi stvari nisu baš tako uravnotežene.

Uzmi plavi mjesec leptir ( Hypolimnas bolina ). Godine 2001. Emily Dyson i Greg Hurst proučavali su ovaj nevjerojatno lijepi insekat na Samoanskim otocima Savaii i Upolu kad su primijetili nešto čudno - gotovo su svi leptiri bili ženke. Zapravo, znatno brojčani muškarci čine samo 1% stanovništva.

Uzrok ovog ženskog svijeta bio je infekcija, naslijeđena bakterija Wolbachia . Wolbachia je snažan kandidat za najuspješniji parazit planeta jer zarazi ogromne dijelove artropoda svijeta, a to je vrlo uspješna skupina. I ne sviđa muškaraca.

Wolbachia ima jednostavan put infekcije - može se prenijeti na sljedeću generaciju kroz jaja zaražene žene. Ali to ne može ući u spermu, i zbog toga su muški kukci beskorisni i imaju niz strategija za njihovo rješavanje. Ponekad omogućuje ženama da se reproduciraju bez muške oplodnje. U drugim je prilikama mužjacima podvrgnuta seksualnim promjenama da postanu ženke. Ali u slučajevima poput plavog mjesečnog leptira, to jednostavno ubija muževe izravno prije nego što su čak izlegli iz njihovih jaja.

Godine 2001. Dyson i Hurst primijetili su da su otoci s najmanje muškaraca bili najčešći Wolbachia infekcije. Ali do 2005. godine stvari su se promijenile. Sylvain Charlat sa Sveučilišta u Londonu, zajedno s Hurstom i ostalima, utvrdio je da se broj muškaraca povećavao oko otoka Upolu. Godinu dana kasnije, formalno istraživanje potvrdilo je muževe 'nevjerojatan povratak.

Na Upolu su brojčano brojili žene. U roku od samo 10 generacija, muški leptiri su prešli više od stotinu do jednog do ravnopravnog položaja sa ženama. "Po mom saznanju, ovo je najbrža evolucijska promjena koja je ikad bila promatrana", rekao je Charlat. U samo deset generacija oni su razvili otpornost na parazit - dramatičan primjer prirodne selekcije u akciji.

Charlat je pronašao istu priču na mjestu na otoku Savaii blizu susjednog Upolua. S druge strane otoka, mužjaci su još bili u manjini, a mnogi nisu uspjeli otvarati vrata. No, kod 7% stanovništva radili su bolje nego što su to učinili prije pet godina.

Svi leptiri su bili zaraženi istim Wolbachia sojem koji je samo nekoliko godina zaklozio svoje mužjake. A same bakterije nisu se mijenjale - kad je Charlat udaljio zaražene žene s nezaraženim mužjama s drugog otoka, priroda parazitske mučnine nestala je u nekoliko generacija.

Charlat vjeruje da su leptiri Upolu stekli otporni gen (ili nekoliko) koji im je omogućio da slegnu od bakterija koje ubiju muškarce. Ono ili evoluira samu osobinu ili ga je stekla iz jugoistočne azijske populacije koja je već postala otporna.

Bez obzira na podrijetlo, mutacija se proširila poput genetskog požara preko Upolu i na susjedne Savaii. Većina mutacija ima male koristi i polako se širi. No, izravnavanjem odnosa spolova populacije, mutacija koja se odupire Wolbachia jasno pruža veliku prednost.

Preživjeli mužjaci koji nose gen (e) bi imali svoj odabir ženki, budući da je većina njihova natjecanja ležala mrtva u njihovim jajašcima. A ženke koje su pokupile mutaciju imale bi dvostruko veći broj preživjelih mladih.

Charlatov rad ističe koliko je snažan utjecaj parazita na evoluciju. Koliko snažni paraziti mogu biti tijekom evolucije. Događaji poput ove mogu biti vrlo uobičajeni, ali pri takvoj brzini, mogli su se dogoditi prije nego što ih istraživači mogu uočiti.

Leptirska rezistencija također je čudesan primjer hipoteze Crvene kraljice, gdje su paraziti i domaćini uhvaćeni u evolucijskoj utrci naoružanja. Svaki je prisiljen stjecati nove prilagodbe i protunapadne prilagodbe samo da ostane na istom mjestu.

U ovoj utrci za oružje leptire su pobijedile u borbi protiv Wolbachia . Ali rat nije završen. Parazit se sada suočava s ponovnim pritiscima kako bi pronašli inovativne načine uklanjanja mrtvog muškarca. Koliko će dugo prije nego što se razvije otmicaški štip?

Reference: Charlat, Hornett, Fullard, Davies, Roderick, Wedell i Hurst. 2007. Izvanredni tok u omjeru spolova. Science 317: 214.

Slike: JM Garg

Više o Wolbachiji i evolucijskim utrkama naoružanja :

  • Beetle i kvasac se bore protiv pčela
  • Imuni zmije pobjegli su otrovne morske trake u evolucijskim utrkama
  • Bakterije koje smanjuju život i protiv dengue komaraca
  • Japanske moljce pogođene virusom muškog ubojstva

Pretplatite se na feed


Zanimljivi Članci

Još jedna velika sunčeva svjetlost

Još jedna velika sunčeva svjetlost

U 03:48 UT 9. kolovoza (ranije danas, dok pišem ovo) Sunce je izbile još jedan bljesak, najveći dio tog ciklusa do sada. Vidio je orbitirajući solarni dinamički opservatorij: [Kliknite na ensolarnate.] Ova slika pokazuje Sunce u krajnjem ultraljubičastom zraku; Sunčeve pjege su svijetle na ovoj valnoj duljini, a bljesak je prilično očigledan! Došlo j

Živjeli rođaci Ötzi the Iceman mumija pronađeni u Austriji

Živjeli rođaci Ötzi the Iceman mumija pronađeni u Austriji

Iako je Ötzi Iceman umrla 5.300 godina, njegovo se naslijeđe još uvijek udaljava u novoosnovanim živućim rođacima. Istraživači su otkrili članove obitelji provođenjem DNK testova na krvi doniranoj od strane 3.700 ljudi u zapadnoj Austriji, nedaleko od Alpa, gdje je Ötzi pronađen kako se topi iz ledenjaka 1991. godine. Re

Ako postoji život na Marsu, kako bismo ga trebali postupati?

Ako postoji život na Marsu, kako bismo ga trebali postupati?

NASA-in glavni znanstvenik nedavno je najavio da ". imat ćemo snažne naznake života izvan Zemlje u roku od deset godina, i mislim da ćemo imati konačne dokaze u roku od 20 do 30 godina. "Takvo bi otkriće bilo jasno kao jedno od najvažnijih u ljudskom povijesti i odmah otvoriti niz složenih društvenih i moralnih pitanja. Jedna o

Koristeći Sunčevu svjetlost kako bi napravio protupožarni gorivo i zraku koji se može disati

Koristeći Sunčevu svjetlost kako bi napravio protupožarni gorivo i zraku koji se može disati

Prostorstvo je poput backpackinga. Ako ne možete utopiti zalihe poput hrane i vode na putu, koliko je moguće putovati ograničeno je koliko možete nositi. I u svemiru morate brinuti o tome da imate dovoljno goriva za vašu letjelicu i zrak koji vam može disati za vašu posadu. To je razlog zašto neki istraživači gledaju na tehnologiju koju nazivaju umjetnom fotosintezom - način iskorištavanja svjetla Sunca da stvori gorivo i zrak koji može prozračiti duže poslove. Taj bi sustav

EPO: Doping droga čini neželjeni povratak na bicikl

EPO: Doping droga čini neželjeni povratak na bicikl

Nakon godina odbijanja, Floyd Landis - biciklist koji je bio oslobođen od svojeg pobjedničkog naslova na Tour de France 2006. godine nakon što nije proveo test na droge - priznao je prošlog tjedna da je uzeo lijekove koji pojačavaju performanse. I njegovo priznanje izaziva promjenu, dijelom zbog toga što je također povezao bivšeg suigrača Lancea Armstronga, sedam puta pobjednika Tour de Francea (Armstrong poriče optužbu), a djelomice zbog posebnih lijekova koji je preuzeo: G. Landis je

Čitanje svinjetine uma - na koži

Čitanje svinjetine uma - na koži

Šteta sipe koja pokušava igrati poker. Tamo gdje se ljudi mogu bljesnuti kada su neugodno ili bijeli kad se plaše, sefovi svoje misli na svojim kožama nose znatno doslovce. Naše promjene u boji uzrokuju ništa više od promjena u krvi koja teče točno ispod naše kože, i to je slaba oznaka onoga što su naše stvarne misli. Sulo, za ra