https://frosthead.com

Temui Cacing Supervillain yang Dapat Dengan Bantuan Kecil Daripada Kawan-kawannya

Tanah itu dipenuhi dengan mayat, mati mati oleh parasit maut. Apabila mayat-mayat itu bertumbuh dengan tumbuh-tumbuhan parasit yang semakin meningkat, mereka mula berbau dan bersinar biru elektrik yang cerah. Akhirnya mereka terbuka untuk mendedahkan pembunuh generasi akan datang, yang merangkak dari jenazah untuk mencari mangsa seterusnya. Tidak, ini bukan filem pandemik yang akan datang: ia adalah adegan setiap hari yang dipacu oleh perkongsian bakteria-cacing. Sekarang, para saintis berusaha untuk lebih memahami kedua-dua dinamik ini dan menjadikannya produk komersial untuk memberi manfaat kepada petani.

Kandungan Terkait

  • Hollywood Tidak Mempunyai Apa-apa pada Pertunjukan Horror Halloween Sebenar Ini
  • Saya Secara Rasmi Cinta Dengan Lipas
  • Tawon Parasitic Turn Spider Ke Weavers Zombie

Cacing air muda, cacing nematod setengah milimeter tidak kelihatan seperti ancaman parasit. Crawler kecil ini menghabiskan sebahagian besar masa mereka berenang melalui tanah, kadang-kadang berdiri di ekor mereka dan menepuk kepala kecil mereka melalui permukaan. Tetapi sebenarnya, mereka hanya membuang masa mereka. Sebaik sahaja mereka merasakan bahawa serangga yang tidak curiga akan menjadi kayu oleh, mereka menyerang. Nematoda boleh dilancarkan seperti peluru meriam di luar tanah, memproyeksikan dirinya sehingga 10 sentimeter untuk menjangkiti mangsa yang tidak bernasib baik.

Setelah mendarat di atas mangsa, nematoda akan meremukkan ke dalam buasir serangga melalui mana-mana orifis yang dapat ditemui, atau memburu cara menggunakan gigi istimewa. Parasit ini sangat kecil sehingga mangsanya tidak merasakan sesuatu. Tetapi cacing itu membawa senjata mematikan di ususnya, hanya menunggu untuk menjadi regurgitated: bakterium Photorhabdus luminescens . Toksin ini menghasilkan bakteria yang sangat kuat sehingga 10 sel boleh membunuh serangga dalam masa 24 jam. Bakteria juga melepaskan bahan kimia yang menghalang mayat dari mereput, supaya nematoda selalu mempunyai makanan segar untuk dimakan. Fikirkan ia sebagai tempat tidur dan sarapan pagi.

Nematoda makan kenyang selama kira-kira dua minggu, atau sehingga mereka mencapai kapasiti tuan rumah. Kemudian mereka meletupkan mayat ke dalam tanah, dalam versi aksi langsung dari adegan dari Nightmare Tim Burton Sebelum Krismas apabila Oogie Boogie melonggarkan pada lipit untuk mendedahkan koloni pepijat. Dalam perjalanan keluar dari tuan rumah yang dibelanjakan, setiap nematode memuat semula senjata bakar mereka yang mematikan dengan memakan beberapa sel Photorhabdus . Kemudian mereka kembali ke prowl untuk mencari mangsa seterusnya.

Apa yang tidak dikehendaki oleh nematoda dan pembantu bakterinya adalah untuk pemangsa untuk merampas rumah mayat mereka sebelum mereka mempunyai peluang untuk menyelesaikan kitaran hidup mereka. Dan keluar di taman anda, ia adalah dunia anjing yang makan-anjing: Pepijat yang lebih besar, pepijat yang lebih kecil dengan selera besar seperti semut, atau burung-burung yang mencari makanan makan sememangnya ingin melepaskan mayat serangga yang tidak berdaya untuk makanan. Itulah tempat sidekicks bakteria itu dimainkan semula.

Photorhabdus tidak berhenti di membunuh tuan rumah serangga supaya nematoda boleh makan dan membuat bayi tidak terlepas. Mereka juga menghidupkan mayat menjadi tontonan yang dapat berfungsi sebagai strategi pertahanan. Pertama, bakteria merembeskan bahan kimia yang menjadikan tubuh serangga merah merah, satu amaran serangga yang biasa berkata "Jangan makan saya! Saya kotor! "

Bagi pemangsa yang tidak kelihatan secara visual, bakteria juga memancarkan bau yang mengerikan. Betapa mengerikan? "Mereka bau sangat buruk, " kata Rebecca Jones, pensyarah dalam genetik populasi di University of Liverpool yang mengkaji dua bakterium nematoda ini. "Ia tidak berbau seperti sesuatu yang membusuk atau membusuk." Sebaliknya, dia berkata, mereka berbau seperti pyrazine, sebatian organik yang entomologi tahu loceng cincin penggera serangga. Bagi mereka yang bukan ahli pepijat, Jones berkata, "Ia agak seperti badam."

Seolah-olah itu tidak mencukupi, sebagai sentuhan akhir, bakteria bioluminesce dari dalam, membuat mangsa mereka menyala seperti lampu suluh berwarna biru.

Mayat rama-rama ini mengandungi ribuan nematoda, yang meletus dengan rakan bakteria mereka untuk mencari mangsa seterusnya. Mayat rama-rama ini mengandungi ribuan nematoda, yang meletus dengan rakan bakteria mereka untuk mencari mangsa seterusnya. (Peggy Greb, Perkhidmatan Penyelidikan Pertanian USDA)

Tetapi tidak semua ini agak berlebihan? Jones fikir ia adalah sebahagian daripada usaha bersepadu untuk menjadi tidak senonoh sekiranya mungkin, membolehkan nematoda tetap selamat dan sibuk di dalamnya. "Hipotesis kami adalah bahawa mereka mempunyai pelbagai pertahanan untuk melindungi koloni parasit dari pemangsa oleh pelbagai pemangsa yang berbeza, " kata Jones, yang merupakan pengarang pertama dalam kajian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Animal Behavior yang bertujuan untuk mengusik selain strategi pertahanan ini.

"Dengan menggabungkan dua, atau tiga, atau empat isyarat bersama-sama, mungkin ini akan memberi perlindungan yang lebih baik untuk komuniti parasit, " katanya.

Untuk mengecilkan teka-teki itu, dia meminta bantuan dari beberapa pemangsa burung: tits besar liar, yang berasal dari rantau Finland di mana nematoda Heterorhabditis tidak biasa dijumpai. Ini adalah penting, kerana burung tidak mempunyai pandangan yang terdahulu tentang bagaimana serangga-serangga ini akan kelihatan atau bau, menjadikan mereka subjek ujian yang ideal.

Bagi eksperimennya, Jones secara berasingan membentangkan 30 tits besar dengan pilihan lilin larva yang dia telah dijangkiti dengan nematoda. Eksperimen ini bertujuan untuk menentukan sama ada warna, bau atau gabungan kedua-duanya adalah penghalang terkuat. Dalam ujian-ujian aroma hanya dia menggunakan wabak putih biasa yang tidak dijangkiti, dalam cawan, dengan cacing yang terinfeksi, yang tersembunyi di bawahnya. Untuk menguji warna sahaja, dia memasukkan cacing merah yang dijangkiti ke dalam bekas yang jelas dan bau yang tidak boleh dibasuh dan menghitung berapa kali burung cuba membakarnya.

"Perkara yang paling mengejutkan yang kita lihat ialah bukan gabungan strategi yang paling berjaya, " kata Jones. Walaupun warna peringatan merah dan bau yang dahsyat kedua-duanya bekerja secara bebas, menggunakannya bersama tidak begitu berkesan apabila menghindari kematian oleh tits besar. Sebagaimana ternyata, burung-burung yang paling tidak suka makan serangga bau tua biasa. "Memandangkan aroma dengan sendirinya cenderung membayangi walaupun percubaan warna dan bau yang kami lakukan, " kata Jones.

Para saintis mengamati bahawa tontonan yang memakai bakteria adalah "seperti tanda tiada kekosongan di sebuah motel, mengatakan 'jangan makan saya, saya mengerikan', " kata Richard Ffrench-Constant, seorang profesor sejarah semula jadi molekul Universiti Exeter yang tidak terlibat dengan kajian ini.

Hasil ini menunjukkan contoh simbiosis yang kuat dalam tindakan. Bakteria tidak dapat bertahan hidup sendiri di alam liar; mereka memerlukan nematoda untuk mengangkutnya dari satu serangga ke yang lain. Sebaliknya, nematoda memerlukan bakteria untuk membunuh tuan rumah dan menghalangnya daripada dimakan. Ffrench-Constant memandang ini sebagai satu lagi contoh menarik dari bidang sains mikrobiologi yang berkembang. "Kami berada di ujung gunung berapi besar" apabila ia membabitkan perkongsian bakteria tertentu ini, katanya. "Ada begitu banyak mengenai pepijat ini yang tidak kita fahami."

Walaupun nematoda boleh menyerang di atas tanah, mereka sebenarnya melakukan sebahagian besar pembunuhan mereka di bawah permukaan, bergerak dalam pek di bawah permukaan dan menjejaki mangsa mereka melalui isyarat kimia. Atas sebab itu, Ffrench-Constant berkata, strategi pertahanan bakteria akan lebih baik ditunjukkan menggunakan semut dan bukan burung. "Saya tidak dapat meyakinkan diri sendiri bahawa di taman anda apabila perkara ini membunuh waxworms anda akan menjadi tits yang menjadi pemangsa utama, " katanya.

Misteri-misteri lain berlimpah. Sebagai contoh, sebatian kimia yang dikumuhkan oleh bilangan bakteria ini dalam beribu-ribu, dan penyelidik masih tidak tahu apa yang mereka digunakan. "Baiklah, " kata Ffrench-Constant, "Jika satu bahan kimia ini menangkis semut atau menangkis burung, maka apa yang dilakukan 999 lagi?"

Walaupun masih banyak yang difahami, petani telah mengambil kesempatan daripada dua orang yang berkuasa ini. Para petani boleh membeli tong nematoda untuk menyembur dalam bidang mereka sebagai alternatif racun perosak kimia, terima kasih kepada para penyelidik yang memikirkan cara yang efisien untuk menghasilkan massa bug di makmal. Nematoda telah pun digunakan untuk menyelamatkan oren Florida dari kematian pada mandibles yang lapar akar weimil sitrus.

Para petani dan tukang kebun rumah sama-sama mula dapat mengejar apa yang telah diketahui oleh tumbuhan sepanjang masa. Walaupun Jones tidak mengambil rumah nematodnya dari makmal untuk eksperimen ekstrakurikuler-dia rata di Liverpool tidak mempunyai taman-dia masih memberitakan Injil nematod parasit. Dia berkata, "Saya telah memberitahu datuk saya dan dia sudah keluar membeli dan memberitahu semua kawannya. Mereka adalah komuniti berkebun kecil. "

Temui Cacing Supervillain yang Dapat Dengan Bantuan Kecil Daripada Kawan-kawannya