Evolution har försett vissa parasiter med helt enkelt otroliga förmågor som gör att de kan överleva och fortplanta sig genom «underkastelse» egen herre. Dessa inkluderar inte bara cordyceps-svampen, som förvandlar myror till zombies. Ett annat slående exempel är Wolbachia-bakterien. De «zombifierar inte» insekter, men de skapar parasitpopulationer som uteslutande består av honor. I en nyligen genomförd studie kunde forskare ta reda på exakt hur de lyckas bli av med män.
Forskare har upptäckt hur bakterier ändrar kön på insekter. Bildkälla: sputnik.by
Varför blir bakterier av med manliga insekter
Wolbachia upptäcktes första gången 1924 i kroppen av myggor. Bakterien har förresten fått sitt namn för att hedra Simeon Burt Wolbach, en av forskarna som upptäckte den. Dessa mikrober förökar sig uteslutande inuti cellerna hos leddjur och nematoder. Dessutom är de ganska vanliga – enligt vissa uppgifter är cirka 2 % av alla insektsarter infekterade med dem.
Det har länge varit känt att dessa bakterier förstör hanar i befolkningen. Varför gillar inte bakterier dem så mycket? Saken är att Wolbachia bara kan överföras på ett sätt – från förälder till avkomma genom kvinnliga ägg. Det betyder att en smittad hane inte kan överföra bakterien till en annan insekt. Följaktligen tvingas mikroberna som befinner sig inuti hanen förr eller senare att dö som en hel koloni.
Wolbachia-bakterien, som infekterar upp till 20 % av insekterna. Bildkälla: labroots.com
Forskare upptäckte först att Wolbachia kan förändra förhållandet mellan män och kvinnor i populationer för cirka 30 år sedan. Men först nu har vi kunnat ta reda på exakt hur detta händer.
Hur bakterier förändrar insektspopulationer
Wolbachia använder inte ett enda verktyg för att bli av med hanar, utan använder många olika “trick”. Till exempel förstör de manliga embryon och förhindrar utvecklingen av ägg. Dessutom tvingas vuxna hanar av vissa arter att utveckla kvinnliga egenskaper, det vill säga att förvandlas till honor.
Men som en nyligen publicerad studie publicerad i Genome Biology visade, är ett av de viktigaste sätten att bakterier skapar en helt kvinnlig population genom att manipulera värdens reproduktion, vilket gör att de bara kan producera kvinnliga avkommor. Men hur fortsätter kolonin att existera i det här fallet? Bakterien, som det visade sig, har allt som behövs för att honorna ska fortsätta sitt ras. Det gäller åtminstone getingar.
Bakterien ändrar kön på insekten under dess utveckling i ägget. Bildkälla: firma-zarya.ru
Det har länge varit känt att getingar av olika kön har olika antal kromosomer. Honor innehåller två kopior av kromosomer och utvecklas från befruktade ägg. Hanar är olika genom att de bara har en uppsättning kromosomer, vilket betyder att de bara har en kopia av varje gen. Men det viktigaste är att de utvecklas från obefruktade ägg.
Som tidigare studier har visat, dupliceras kromosomerna initialt, men separeras sedan i enskilda celler. Som ett resultat får dotterceller bara hälften av kromosomerna i modercellen.
Hur bakterier ändrar kön hos getingar av hankön
Forskare har upptäckt att bakterien ändrar kön hos män i ett mycket tidigt utvecklingsstadium. Genom att använda en specifik mekanism som forskarna ännu inte kan förstå fullt ut, förhindrar Wolbachia kromosomdelning. Som ett resultat får embryot i ägget två kopior av kromosomerna.
Infekterade getingpopulationer består uteslutande av honor. Bildkälla: tver.aif.ru
Med andra ord, istället för hanar, kommer honor fram från äggen, som sedan skickar bakterierna vidare till sina avkommor. Som ett resultat kan befolkningen överleva helt utan hanar. Men hur lyckas bakterier göra detta? Denna fråga besvaras delvis av en annan studie, som publicerades i Current Biology i april 2024.
I den här studien upptäckte forskare en gen i DNA från Wolbachia som troligen lånades från insekter av bakterien. Denna gen kodar för ett protein som ansvarar för avkommans kön. Wolbachia manipulerar alltså inte ens värdens kön, utan tar själv en viss del i bildandet av embryot.
Den aktuella studien bekräftar dessa fynd – liknande gener som är ansvariga för könsbestämning har hittats hos andra insekter. Detta betyder att i det avlägsna förflutna infekterade Wolbachia-bakterien någon insekt och lånade från den ett “verktyg” för att bekämpa män i form av könsbestämningsgener.
Forskare använder bakterier för att bekämpa farliga insekter. Bildkälla: nea.gov.sg
Som vi kan se använder parasiter ibland helt otroliga strategier för att överleva. Till exempel får tagelmasken sin ägare att begå självmord, och svampen Entomophthora muscae kontrollerar fruktflugornas beteende och tvingar dem att utföra vissa handlingar före döden.
Se till att besöka våra Zen- och Telegram-kanaler , här hittar du de mest intressanta nyheterna från vetenskapens värld och de senaste upptäckterna!
Det måste sägas att den aktuella forskningen inte bara avslöjar bakteriers fantastiska förmåga att anpassa sig till olika förhållanden, utan också har praktisk betydelse. Faktum är att Wolbachia redan används för att minska antalet insekter som bär på farliga sjukdomar, som myggor. En bättre förståelse för hur bakterier kontrollerar insektspopulationer kommer att göra dessa projekt ännu mer effektiva.