Гусеницы хлопчатниковых совок выработали необычную стратегию защиты от паразитов и болезней, "приручив" бактерий, которые вырабатывают антибиотики в их кишечнике в обмен на питательные вещества, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Chemical Biology.

"Мы долгое время подозревали, что микробы в кишечнике являются ключевым компонентом защиты насекомых от инфекций, однако до настоящего времени механизм этой защиты оставался неизвестным нам. Мы показали, что эволюционный успех насекомых по крайней мере частично обусловлен их симбиотическими отношениями с бактериями, вместе с которыми они эволюционировали миллионы лет", — заявил Юн-цы Шао (Yongqi Shao) из университета Чжэцзяна (Китай).

Фактически все антибиотики, существующие и применяющиеся сегодня, были "изобретены" природой, бактериями или грибками для защиты себя от других микробов и для расчистки "жизненного пространства" от конкурентов. Люди открыли их лишь в первой трети 20 века, и сегодня антибиотики стали основой здравоохранения и потеря ими эффективности все больше и больше беспокоит медиков.

Шао и его коллеги обнаружили, что антибиотиками регулярно пользуются и другие живые существа – гусеницы хлопчатниковых совок (Spodoptera littoralis), грозы сельского хозяйства Индии, Египта и многих других южных аграрных стран.

Команда Шао достаточно давно изучает бактерий, живущих в кишечнике этих насекомых, пытаясь понять, как они влияют на их жизнь и какую роль эти микробы играют в переваривании пищи и в защите организма от инфекций. Наблюдая за ростом гусениц Spodoptera littoralis, ученые заметили любопытную вещь – разнообразие видов бактерий в их кишечнике не росло, а сокращалось.

К примеру, после вылупления из яйца в кишечнике совок присутствовало несколько десятков видов клостридий и энтерококков, бактерий, участвующих в процессе пищеварения, однако ближе к окукливанию их микрофлора почти наполовину состояла из одного вида энтерококков — Enterococcus mundtii. Если этих бактерий удалить из кишечника гусениц, то они быстро погибают в стадии окукливания, буквально сгнивая заживо. Подобное открытие удивило ученых, так как данный вид микробов всегда считался безобидным и нейтральным по отношению к другим бактериям.

Для того, чтобы раскрыть их сущность, биологи вырастили несколько колоний Enterococcus mundtii и "подсадили" их в культуры, где росло несколько других видов энтерококков. Наблюдая за ними, биологи поняли, что при некоторых условиях эти "безобидные" микробы начинают выделять в окружающую среду большие количества ранее неизвестного науке антибиотика из класса бактериоцинов. Ученые называли его мундтицином в честь латинского имени этих микробов.

"Антибиотик способствует развитию симбиоза, предоставляя преимущества и бактерии, которая может почти неограниченно расти в кишечнике насекомого, и самим гусеницам, которых эти микробы защищают от патогенов. Мы думаем, что такие же отношения существуют и между другими видами бактерий и насекомых", — добавляет Вильгельм Боланд (Wilhelm Boland) из Института химической экологии в Йене (Германия).

Как считает Шао, бактериоцины микрофлоры могут помочь человечеству найти ключ к решению проблемы с растущей неуязвимостью микробов к применяемым сегодня антибиотикам по двум причинам. Они действуют только на очень узкий набор бактерий, что ограничивает возможность приспособления других микробов к ним. К  тому же, насекомые пользуются ими уже сотни миллионов лет, что говорит о том, что стойкость к таким веществам вырабатывается бактериями крайне медленно.

Источник: РИАНовости

Любимые нами всеми сегодня приправы, такие, как горчица и васаби, смогли появиться благодаря эволюционной «гонке вооружений» между растениями и поедающими их гусеницами. К такому выводу пришел международный коллектив ученых из США, Австралии, Швеции и Нидерландов, под руководством профессора Криса Пайерса (Chris Pires) из университета Миссури. Статью об этом исследовании, опубликованную в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, пересказывает сайт UPI.

Растения из семейства крестоцветных начали вырабатывать вещества глюкозинаты, которые придают им острый вкус, миллионы лет назад, чтобы отпугнуть поедающих их гусениц. Однако к первой небольшой порции глюкозинатов насекомые быстро приспособились. Дальше все пошло по нарастающей: растения становились все «острее», по мере того, как гусеницы к этому привыкали. В какой-то момент растения удвоили свой геном, соответственно, генов, отвечающих за синтез глюкозинатов, стало в два раза больше.

Именно этому классическому противостоянию «брони и пушки» мы и обязаны острым вкусом горчицы, редиски и васаби, который так нравится гурманам. «Приправы на самом деле появились совсем не для нас, они имеют эволюционное значение», — подчеркнул профессор Пайерс.

В перспективе результаты этого исследования могут помочь генетикам создавать, во-первых, более вкусные, а, во-вторых, более устойчивые к насекомым-вредителям культурные растения.

Источник: Научная Россия

Биологам впервые стало известно о птицах, которые маскируются под насекомых. Притворяясь ядовитыми гусеницами, птенцы серых аулий отпугивают хищников.

Птенец серой аулииОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета, опубликованной в журнале American Naturalist.

Серые аулии (Laniocera hypopyrra) – это небольшие птицы из отряда воробьинообразных, живущие в тропических лесах бассейна Амазонки. Во взрослом возрасте аулии имеют серую непримечательную окраску, однако их птенцы покрыты ярким оранжевым пухом. Считалось, что это помогает им теряться на фоне каких-то опушенных плодов.

Однако авторы статьи выяснили, что в реальности птенцы аулий подражают ядовитым гусеницам Megalopyge и Podalia (семейство Megalopygidae). Эти гусеницы несут на себе густой длинный «мех», состоящий из оранжевых волосков с белым утолщением на вершине. Похожими белыми «головками» заканчиваются и бородки пуховых перьев птенцов аулий.

Исследователи засняли на видео, как потревоженные птенцы прижимают голову к гнезду и начинают водить ей из стороны в сторону, в точности как ядовитые гусеницы. В двухнедельном возрасте длина птенцов составляет 14 сантиметров. Максимальная длина гусениц практически такая же – около 12 сантиметров.

Когда потомство аулий начинает летать, оно теряет свой оранжевый пух. Это доказывает, что мимикрирующая окраска нужна птенцам, чтобы пережить период неподвижности. По подсчетам специалистов, в бассейне Амазонки из-за хищников погибает до 80% птенцов, так что притворяясь ядовитыми гусеницами, птенцы значительно увеличивают свои шансы на выживание.

Источник: infox.ru

У растений, как известно, есть собственная транспортная система, которую можно до какой-то степени уподобить кровеносной системе животных. Вода и нужные вещества из земли распространяются от корней по всему телу растения с помощью ксилемы, сосуды которой сложены из мёртвых клеток. Сахара, получающиеся в результате фотосинтеза в листьях, транспортируются живыми сосудами флоэмы. 

«Живые электроды» помогли узнать о чувствах растений. (Фото Pam Morris / National Geographic My Shot.) В 1980-х учёные обнаружили, что одним лишь транспортом функция флоэмы не исчерпывается: её живые клетки выполняли ещё и роль нервной системы, передавая друг другу электрические импульсы. Как и у животных, эти электрические импульсы, разбегающиеся по всему телу, могут сообщать растениям о каких-то воздействиях внешней среды — к примеру, о том, что пришло некое травоядное и отъело у растения кусок. Правда, в случае растений импульсы не сбегаются в мозг, а отправляются в другую часть тела. И тогда растение может как-то отреагировать и защитить свои неповреждённые части от нападения травоядного (скажем, быстро выделить какое-нибудь едкое или резко пахнущее вещество).

Однако некоторые животные (например, гусеницы), «нападая» на растение, не причиняют ему сразу таких уж сильных повреждений. И может показаться, что в этом случае животное как бы обманывает растение: электрические импульсы ни о чём серьёзном не сигнализируют, и гусеница может продолжать спокойно питаться. Но, как показали исследования специалистов Лозаннского университета (Швейцария), даже при небольших повреждениях, наносимых гусеницами, растения всё равно их чувствуют и могут отреагировать. 

Однако куда более любопытно тут то, что биологи обнаружили это с помощью тлей.

Тли питаются растительным соком, вводя свои хоботки во флоэму, при этом целостность флоэмы они не нарушают. То есть они подключаются к сосудистой системе, становясь как бы её частью. И вот Эдварду Фармеру (Edward E. Farmer) и его коллегам пришло в голову, что тлей можно использовать подобно... электродам, вводимым в нервные клетки: как электроды чувствуют электрический импульс, бегущий по нервной цепочке, так и тля может быть естественным датчиком, демонстрирующим движения электрических сигналов по флоэме растения. 

Оставалось лишь посадить на растение с тлями гусениц и наблюдать, какие электрические сигналы приходят к тлям.

В журнале New Phytologist исследователи сообщают, что, несмотря на ничтожность повреждений, растения реагировали на «пощипывания» гусеницы, и реакция эта была подобна той, которая возникает в ответ на более серьёзный вред (только в случае гусеницы ответ был заметно слабее). Электрические сигналы распространялись по растению волнами, и быстрее всего они приходили к листьям, находившимся рядом с тем участком, на котором кормилась гусеница. При этом сам лист с гусеницей сигналов тревоги не чувствовал. 

Что же до молекулярного механизма, лежащего в основе этих сигналов, то, по словам исследователей, тут у животных и растений дело опять-таки обстоит похожим образом: у клеток есть ионные каналы, благодаря которым в нужный момент случается перераспределение ионов по обе стороны мембраны, и за счёт этого рождается электрохимический импульс. Когда во флоэме отключали канал для ионов кальция, никакой реакции на гусеницу не было, растение не чувствовало повреждений. (Стоит подчеркнуть, что, хотя система передачи электрического импульса у растений в чём-то сильно похожа на то, как это происходит у животных, совсем уж уподоблять это специализированной нервной системе животных нельзя.) 

Учёные надеются, что с помощью этой необычной уловки — использования тлей для того, чтобы подслушивать внутренние сигналы растений, — можно будет ещё многое узнать о том, как растения реагируют на внешнюю среду. Возможно, у растений есть и некие сенсорные системы, предназначенные специально для тлей: всё-таки эти насекомые достаточно долго живут вместе с растениями, чтобы те научились их чувствовать.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Энтомологи впервые проследили за микрофлорой бабочки на всем протяжении ее жизненного пути, от гусеницы до взрослого насекомого. Результаты исследования помогут разработать новые типы инсектицидов.

Heliconius eratoОб этом говорится в статье американских ученых из Университета Колорадо, опубликованной в журнале PLOS ONE.

Существует несколько работ, посвященных бактериям, населяющим кишечник гусениц. Однако до настоящего времени никто не изучал, как трансформируется микрофлора гусеницы, когда та превращается в бабочку. Авторы статьи исправили это упущение, проследив за развитием красного почтальона - южноамериканской бабочки Heliconius erato.

Исследователи получили яйца Heliconius erato и затем вывели из них гусениц. По мере того, как они росли, каждые два дня ученые отбирали новую гусеницу и изучали содержимое ее кишечника. Та же процедура проделывалась с куколками и с выведшимися бабочками. Чтобы оценить состав микрофлоры, ученые выделяли из проб бактериальную ДНК.

Выяснилось, что микрофлора гусениц не отличается разнообразием - 10 разновидностей бактерий составляют 65% населения кишечника. Среди них наиболее распространен микроорганизм Enterococcus - известно, что он живет также в пищеварительном тракте других насекомых. Метаморфоз энтерококкам пережить удается, так что они встречаются и у взрослых бабочек.

Однако в целом на стадии куколки разнообразие микрофлоры падает в два раза, и восстанавливается оно лишь когда выведшиеся бабочки приступают к питанию. Анализ показал, что между микрофлорой гусеницы и бабочки нет почти ничего общего, что неудивительно - первые питаются листьями, а вторые - нектаром и пыльцой. В микрофлоре взрослых бабочек доминируют представители семейства Acetobacteraceae - такие бактерии есть у насекомых, чья диета богата сахарами (например, пчелы и плодовые мушки).

Ученые надеются, что их открытие поможет в разработке инсектицидов. «Люди начинают видеть в микробиоме мишень для инсектицидов, и мы должны понимать, какие бактерии живут в насекомых и как они работают», -- пояснил Тобин Хаммер, один из авторов статьи.

Источник: infox.ru

Аляскинские пищухи (воротничковая пищуха), прежде чем начать запасать на зиму сено, присматриваются к гусеницам местной бабочки Gynaephora groenlandica. Бабочка эта замечательна тем, что нашла себе приют за полярным кругом, в Гренландии, Канаде и Аляске, а гусеницы её живут по четырнадцать лет и во время зимовок им нипочём 70-градусные морозы. 

Гусеница Gynaephora groenlandica (фото subarcticmike).Гусеницы Gynaephora groenlandica выходят из зимних коконов в июне, когда исчезает снег. Несколько недель спустя местные пищухи начинают делать запасы на зиму: собирать в зимних убежищах сено. Понятно, что и гусеницы, и зверьки делят один и тот же ресурс — траву.

Аляскинская пищуха на сенозаготовках (фото Odephoto).Исследователи из Альбертского университета (Канада) пробовали менять численность гусениц на делянках, окружающих пищухины склады. Можно было бы ожидать, что грызуны будут искать места, которых гусеницы не касались. Однако всё оказалось наоборот: как пишут Изабель Баррио и её коллеги в журнале Biology Letters, пищухи в первую очередь устремлялись туда, где кормились гусеницы.

Исследователи полагают, что гусеницы служат для пищух гарантом качества травы — там, где первые питаются, трава будет лучше. Авторы также добавляют, что это очень необычное сотрудничество: чтобы между двумя травоядными, да ещё такими далёкими видами, да ещё когда один из видов присутствует тут в личиночной форме!

Возможно, всё дело в местном суровом климате, который кого хочешь заставит подружиться. Правда, неизвестно, имеют ли гусеницы какую-нибудь пользу от пищух.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Многим, наверное, доводилось видеть листья растений, свёрнутые в трубочку. Так поступают гусеницы хараксиновых бабочек. Свёрнутый в сигару лист служит им защитой от пристального внимания хищников, а сам лист гусеницы скручивают с помощью шёлковых нитей. Как оказалось, такие домики дают приют не только гусеницам, но и множеству других видов членистоногих.

Гусеница и её дом — свёрнутый лист (фото edgehill).Экологи из Кампинасского государственного университета (Бразилия) сравнили население свёрнутых и несвёрнутых листьев на нескольких десятках растений кротона, кои особенно любимы гусеницами. Кроме того, исследователи сами свернули некоторые листья и оставили их на какое-то время, проверяя каждый 15 дней, не поселился ли кто-либо в них.

Оказалось, что трубочка из листа — желанный дом для очень многих существ. С июня по сентябрь в свёрнутых листьях было обнаружено в девять раз больше насекомых и прочих членистоногих, чем на обычных, плоских листьях. Результаты подсчётов биоэкологи опубликовали в журнале Ecology.

Насекомые заселяют пустые гусеничные дома, покинутые хозяевами, которые превратились в бабочек. Эта «жилплощадь» пользуется особенной популярностью в сухой и жаркий сезон, но, по словам зоологов, даже в сезон дождей, который длится с декабря по март, число видов в свёрнутых листьях в пять раз больше. В целом же статистика такова: было найдено 9 000 членистоногих из 433 видов, среди которых и пауки, и сверчки, и жуки, и другие гусеницы, которые не строят своих домов, а селятся в заброшенных.

Гости, по-видимому, в сухой сезон ищут защиту от солнца и находят её благодаря гусеницам хараксиновых бабочек. Хотя гусеницы и поедают растения, при этом они с помощью своих домиков поддерживают целые микроэкосистемы, и ещё неизвестно, не приносят ли они больше пользы, чем вреда.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Личинки одного из видов североамериканских ночных бабочек обороняются от птиц при помощи свиста. Удивительный механизм защиты обнаружили канадские биологи.

При нападении эта гусеница производит звуки в широком диапазоне, начиная от тех, что может слышать человек, и до ультразвука (фото Jayne E. Yack) Имитируя нападение птицы при помощи щипцов, биологи узнали, что гусеницы моли вида Amorpha juglandis в таких случаях производят звуковые сигналы длительностью от сотых долей секунды до пары секунд, содержащие от одного до восьми свистков. Свист также варьируется по спектру: от широкополосного сигнала до сложной композиции с пиками на частотах 9, 15 и 22 килогерца.

Съёмка скоростной камерой в сочетании с лазерным измерителем потоков воздуха около личинки и выборочной блокировкой её дыхалец позволили выяснить, что при смертельной угрозе гусеница резко стягивает передние сегменты тела, выбрасывая воздух через пару увеличенных дыхалец восьмого брюшного сегмента. Оставалось только проверить, как этот механизм работает в природе.

Исследователи отдали гусениц на съедение нескольким экземплярам жёлтой древесницы. При захвате клювом гусеница отвечала резким свистом в 100% случаев (в опыте с щипцами — в 94%).

Все птицы реагировали на свист похожим образом: останавливались, отскакивали в сторону или даже улетали подальше (в пределах клетки, где проходил опыт). Гусеницы были столь успешны в отпугивании пернатых, что те в результате не съели ни одну. Почему у птиц развилась такая паническая реакция на свист потенциального обеда — осталось пока неясным.

Открытию посвящена статья в Journal of Experimental Biology. (Узнайте также, зачем гусеницы щёлкают челюстями, почему они боятся жужжания пчёл и как ухитряются обманывать муравьёв песнями.

Источник: MEMBRANA

В ответ на атаку гусениц растения выделяют летучие вещества, привлекающие насекомых-паразитоидов, которые заражают гусениц своими личинками. В роли таких паразитоидов обычно выступают осы-наездники. Личинки наездников питаются гусеницами и тем самым избавляют растение от хищника. С помощью химического сигнала растения как бы помогают насекомым найти свою добычу. Об этом сотрудничестве известно давно, и сейчас его начинают использовать в сельском хозяйстве для защиты от вредителей.

Наездник Cotesia glomerata (фото antoniocamacho)Однако и у самих наездников есть враги-паразитоиды — другие осы-наездники, откладывающие яйца в личинки своих сородичей. И перед ними стоит та же задача — как найти жертву. Оказалось, что и суперпаразитоиды тоже используют химические сигналы растений. Энтомологи из Вагенингенского университета (Нидерланды) экспериментировали с целой пищевой цепью, состоящей из капусты, гусениц репницы, наездников рода Cotesia, паразитирующих на гусеницах, и целой группы других наездников, паразитирующих на личинках Cotesia. Исследователи обнаружили, что растения, на которых кормятся гусеницы, заражённые наездниками, выделяют иные химические вещества, чем растения, привлекающие здоровых гусениц. На запах растений со здоровыми гусеницами прилетают обычные наездники. Но вот на запах растений с уже заражёнными гусеницами прилетают наездники второй группы, паразитирующие на первых.

Суперпаразитоидный наездник рода Mesochorus (фото spacemouses)Выделять химические вещества растения заставляет слюна гусениц. В статье, опубликованной на сайте PloS Biology, авторы пишут, что именно различия в составе слюны и заставляли растения менять состав химических сигналов. Если капусте вводили слюну здоровых гусениц, на неё слетались наездники Cotesia. Если же слюну брали от заражённых гусениц, то прилетали осы, которым были нужны уже сами Cotesia. То есть гусеницы заставляли растения звать на помощь ос, которые помогли бы им, гусеницам, но не растению.

По словам авторов работы, до сих пор почти никто не обращал внимания на то, что сигналы растения могут привлекать не только паразитоидов первого уровня, но и их врагов. И это, разумеется, следует учитывать при разработке методов защиты сельскохозяйственных культур, которые основаны привлечении естественных врагов гусениц.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Насекомые имеют фиксированную систему дыхательных трубочек — трахей, поэтому, когда гусеница растёт, она начинает испытывать недостаток кислорода. Это служит сигналом к началу линьки, во время которой дыхательная система личинки пополняется новыми «воздуховодами».

Гусеница каролинского бражника (фото jeffk42)Прежде чем превратиться во взрослую бабочку, гусеница интенсивно питается и растёт, время от времени претерпевая линьку. Всего таких линек перед главным метаморфозом бывает 4–5. Линьки и окукливание гусеницы контролируются сложно организованной гормональной системой. Но что именно даёт насекомому сигнал к линьке?

Исследователи из Университета Дьюка (США) утверждают, что решающим фактором в данном случае оказывается дыхательная система гусеницы. Она у насекомых представлена системой трубочек — трахей, которые пронизывают всё тело и открываются на поверхности; грубо говоря, газообмен происходит с помощью пассивной вентиляции. Второй особенностью системы трахей является то, что на стадии личинки она не растёт вместе с телом между линьками. Каждая стадия личинки-гусеницы имеет строго фиксированную по размерам дыхательную систему. Сама гусеница интенсивно растёт, её шкурка до какой-то степени эластична, но образовывать новые трахеи она не позволяет. И вот, когда имеющаяся дыхательная система уже не может обеспечивать ткани кислородом, происходит линька, во время которой образуются новые трахеи, открывающиеся на поверхности тела.

Эксперименты проводились с гусеницами каролинского бражника Manduca sexta. Учёные отметили, что каждая следующая линька начинается тогда, когда масса гусеницы увеличивается в 4,8 раза по сравнению с предыдущим показателем.

Масса и размер тела, безусловно, зависят друг от друга, и для того, чтобы проверить гипотезу о взаимосвязи линьки и размера дыхательной системы, исследователи искусственно создавали для гусениц недостаток кислорода. В результате подопытные начинали линять, не достигнув размера тела, который обычно запускал линьку. Значит, не размер сам по себе, а его соотношение с фиксированной дыхательной системой подавало сигнал к началу процесса: трахеи не могли снабжать выросшее тело достаточным количеством кислорода.

Что любопытно, даже с отрезанной головой гусеницы реагировали линькой на снижение количества кислорода в воздухе. Вероятно, пишут авторы в журнале PNAS, гормоны экдизоны, управляющие у насекомых линькой и метаморфозом, образуются не только в голове, но и в брюшке. В то же время переключение на линьку (и сам этот процесс) происходит слишком медленно, если подчиняется лишь тому гормону, который вырабатывается в туловище. Насекомые имеют фиксированную систему дыхательных трубочек — трахей, поэтому, когда гусеница растёт, она начинает испытывать недостаток кислорода. Это служит сигналом к началу линьки, во время которой дыхательная система личинки пополняется новыми «воздуховодами».

Прежде чем превратиться во взрослую бабочку, гусеница интенсивно питается и растёт, время от времени претерпевая линьку. Всего таких линек перед главным метаморфозом бывает 4–5. Линьки и окукливание гусеницы контролируются сложно организованной гормональной системой. Но что именно даёт насекомому сигнал к линьке?

Исследователи из Университета Дьюка (США) утверждают, что решающим фактором в данном случае оказывается дыхательная система гусеницы. Она у насекомых представлена системой трубочек — трахей, которые пронизывают всё тело и открываются на поверхности; грубо говоря, газообмен происходит с помощью пассивной вентиляции. Второй особенностью системы трахей является то, что на стадии личинки она не растёт вместе с телом между линьками. Каждая стадия личинки-гусеницы имеет строго фиксированную по размерам дыхательную систему. Сама гусеница интенсивно растёт, её шкурка до какой-то степени эластична, но образовывать новые трахеи она не позволяет. И вот, когда имеющаяся дыхательная система уже не может обеспечивать ткани кислородом, происходит линька, во время которой образуются новые трахеи, открывающиеся на поверхности тела.

Эксперименты проводились с гусеницами каролинского бражника Manduca sexta. Учёные отметили, что каждая следующая линька начинается тогда, когда масса гусеницы увеличивается в 4,8 раза по сравнению с предыдущим показателем.

Масса и размер тела, безусловно, зависят друг от друга, и для того, чтобы проверить гипотезу о взаимосвязи линьки и размера дыхательной системы, исследователи искусственно создавали для гусениц недостаток кислорода. В результате подопытные начинали линять, не достигнув размера тела, который обычно запускал линьку. Значит, не размер сам по себе, а его соотношение с фиксированной дыхательной системой подавало сигнал к началу процесса: трахеи не могли снабжать выросшее тело достаточным количеством кислорода.

Что любопытно, даже с отрезанной головой гусеницы реагировали линькой на снижение количества кислорода в воздухе. Вероятно, пишут авторы в журнале PNAS, гормоны экдизоны, управляющие у насекомых линькой и метаморфозом, образуются не только в голове, но и в брюшке. В то же время переключение на линьку (и сам этот процесс) происходит слишком медленно, если подчиняется лишь тому гормону, который вырабатывается в туловище.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Гусеницы непарного шелкопряда, поражённые бакуловирусом, перестают линять и спускаться для этого на землю, умирая высоко на деревьях. Такое поведение выгодно вирусу, поскольку позволяет заразить бóльшую площадь, чем если бы его хозяин погиб внизу, у земли.

Гусеница, погибшая от бакуловирусной инфекции (фото wit)Некоторые виды паразитов обладают зомбирующими способностями: они модифицируют поведение хозяина так, чтобы это было удобно самому паразиту. Из самых известных сразу вспоминается зомбирующий гриб, который поселяется в муравьях и заставляет их умирать там, где грибу удобно закончить своё развитие и разбросать споры. Или токсоплазма, принуждающая грызунов идти на запах кошачьей мочи, поскольку основным хозяином для этого простейшего является кошка.

Ещё один известный «зомбификатор» — бакуловирус, поражающий гусениц непарного шелкопряда (Lymantria dispar). Бакуловирусы вообще специализируются на членистоногих, но этот проявил особую изощрённость. Гусеницы непарного шелкопряда проводят ночи, усиленно питаясь листвой деревьев, а с наступлением дня спускаются на землю. Если гусеница заражена вирусом, её поведение меняется: на последних стадиях развития вируса она не спускается на землю, продолжая питаться в кроне дерева. Когда вирусу приходит пора выходить наружу, он стимулирует синтез ферментов, переваривающих гусеницу изнутри. Гусеница превращается в бульон, лопается, и вирусные частицы рассыпаются дождём вокруг. Чем выше гусеница залезла перед смертью на дерево, тем больше площадь поражения вирусом.

О том, что бакуловирус делает с непарным шелкопрядом, известно более ста лет, но никто не знал, как именно простой вирус вмешивается в поведение гусеницы. Наконец, энтомологам из Университета Пенсильвании (США) пришло в голову, что дело тут в циклах линьки. Гусеница непарного шелкопряда перед превращением в бабочку линяет 5–6 раз. При каждой линьке гусеница спускается на землю или прячется в расщелинах ствола, чтобы её никто не беспокоил. Исследователи обратили внимание, что гусеница с вирусом под конец не линяет вообще, и это связано с активностью вирусного гена egt.

Оказалось, что ген egt кодирует особый фермент, модифицирующий гормон 20-гидроксиэкдизон, который управляет линькой и метаморфозом гусеницы. В эксперименте учёные заражали гусениц как нормальным бакуловирусом, так и тем, у которого ген egt был удалён. Во втором случае гусеницы умирали, предварительно спустившись «с небес на землю». Те, в которых жил немодифицированный вирус, старались забраться повыше. Вероятно, отсутствие гормона побуждает гусениц продолжить питание. А это, в свою очередь, играет на руку вирусу, поскольку гусеница таким образом наращивает биомассу и тем самым способствует размножению вируса внутри себя.

Результаты исследований опубликованы в журнале Science.

Исследователи отмечают, что их работа — одна из первых, посвящённых механизмам контроля паразита над поведением хозяина. Возможно, таких паразитов гораздо больше, просто нам известны самые яркие случаи, вроде того же «муравьиного» гриба. Не исключено, что и давно всем знакомые желудочно-кишечные паразитические черви как-то диктуют хозяевам свои «правила игры». Действовать через гормональную систему в этом случае проще и эффективнее, чем и воспользовался вирус непарного шелкопряда.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

При поиске пищи пернатые ориентируются на те виды деревьев, которые гусеницы считают наиболее питательными. Таким образом, деревья могут сохранить собственную пищевую привлекательность для своих целей, полагаясь на заботу птиц.

Черешня! Вкусно! Да, одно из самых привлекательных деревьев для гусениц. (Фото chuckpearson01.)По мнению экологов из Калифорнийского университета в Ирвайне (США), птицы ведут себя ничуть не хуже опытных садоводов, запоминая деревья, которым гусеницы благоволят больше всего. И перед гусеницами встаёт проблема: питаться плохо и остаться в живых — или питаться хорошо, но, скорее всего, недолго.

Два года исследователи наблюдали за пищевым треугольником в лесах Коннектикута; результаты этой работы они опубликовали в журнале American Naturalist. Разные виды деревьев могут довольно сильно разниться на вкус гусениц. На самых питательных число вредителей может наполовину превышать их же количество на деревьях, не отличающихся высокими пищевыми качествами. Такие пищевые предпочтения насекомых не могли остаться незамеченными для птиц. По словам учёных, склонность птиц посещать более «гусеничные» деревья (например, черешню) не заложена генетически, а приобретается с опытом.

Возможно, этот вывод не так уж и интересен («Подумать только, птицы летят туда, где больше пищи!»), но всё же он может иметь большое значение для эволюционно-экологических построений.

Главные герои в данном случае не птицы и даже не гусеницы, а растения. Взаимоотношения между птицами и гусеницами оказываются той силой, которая вынуждает деревья делать выбор — быть вкусными или невкусными. С одной стороны, невкусность защищает сама по себе, с другой — «вкусное» дерево защитят птицы.

Возможно, именно благодаря пернатым многие деревья в ходе эволюции сохранили свои высокие, с точки зрения гусениц, вкусовые качества. Авторы работы подчёркивают, что, рассматривая сразу несколько звеньев пищевой цепи, мы получаем намного больше информации о жизни видового сообщества как с экологической, так и эволюционной точки зрения.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА