Evolution har udstyret nogle parasitter med simpelthen utrolige evner, der gør det muligt for dem at overleve og formere sig ved «underkastelse» egen herre. Disse omfatter ikke kun cordyceps-svampen, som gør myrer til zombier. Et andet slående eksempel er Wolbachia-bakterien. De «zombificerer» insekter, men de skaber parasitære populationer, der udelukkende består af hunner. I en nylig undersøgelse var videnskabsmænd i stand til at finde ud af præcis, hvordan de formår at slippe af med mænd.
Forskere har opdaget, hvordan bakterier ændrer insekters køn. Fotokilde: sputnik.by
Hvorfor bakterier slipper af med haninsekter
Wolbachia blev først opdaget tilbage i 1924 i kroppen af myg. Bakterien har i øvrigt fået sit navn til ære for Simeon Burt Wolbach, en af de videnskabsmænd, der opdagede den. Disse mikrober formerer sig udelukkende inde i cellerne i leddyr og nematoder. Desuden er de ret almindelige – ifølge nogle data er omkring 2% af alle insektarter inficeret med dem.
Det har længe været kendt, at disse bakterier ødelægger hanner i befolkningen. Hvorfor kan bakterier ikke lide dem så meget? Sagen er, at Wolbachia kun kan overføres på én måde – fra forælder til afkom gennem kvindelige æg. Det betyder, at en inficeret han ikke kan overføre bakterien til et andet insekt. Derfor bliver de mikrober, der befinder sig inde i hannen, før eller siden tvunget til at dø som en hel koloni.
Wolbachia-bakterien, som inficerer op til 20 % af insekterne. Fotokilde: labroots.com
Forskere opdagede først, at Wolbachia er i stand til at ændre forholdet mellem mænd og kvinder i populationer for omkring 30 år siden. Men først nu har vi været i stand til at finde ud af præcis, hvordan dette sker.
Hvordan bakterier ændrer insektpopulationer
Wolbachia bruger ikke et værktøj til at slippe af med hanner, men bruger mange forskellige “tricks”. For eksempel ødelægger de mandlige embryoner og forhindrer udviklingen af æg. Derudover er voksne hanner af nogle arter tvunget til at udvikle kvindelige egenskaber, det vil sige at blive til hunner.
Men som en nylig undersøgelse offentliggjort i Genome Biology viste, er en af de vigtigste måder, hvorpå bakterier skaber en helt kvindelig befolkning, ved at manipulere værtens reproduktion, hvilket giver dem mulighed for kun at producere kvindeligt afkom. Men hvordan fortsætter kolonien med at eksistere i dette tilfælde? Bakterien, som det viste sig, har alt, hvad der er nødvendigt for, at hunnerne kan fortsætte deres race. Det gælder i hvert fald hvepse.
Bakterien ændrer insektets køn under dets udvikling i ægget. Fotokilde: firma-zarya.ru
Det har længe været kendt, at hvepse af forskellige køn har forskelligt antal kromosomer. Hunnerne indeholder to kopier af kromosomer og udvikler sig fra befrugtede æg. Mænd er forskellige ved, at de kun har ét sæt kromosomer, hvilket betyder, at de kun har én kopi af hvert gen. Men det vigtigste er, at de udvikler sig fra ubefrugtede æg.
Som tidligere undersøgelser har vist, duplikeres kromosomerne først, men adskilles derefter i individuelle celler. Som et resultat modtager datterceller kun halvdelen af kromosomerne fra forældrecellen.
Hvordan bakterier ændrer hanhvepsens køn
Forskere har opdaget, at bakterien ændrer mænds køn på et meget tidligt udviklingsstadium. Ved at bruge en specifik mekanisme, som forskerne endnu ikke helt kan forstå, forhindrer Wolbachia kromosomdeling. Som et resultat modtager embryonet i ægget to kopier af kromosomer.
Inficerede hvepsepopulationer består udelukkende af hunner. Billedkilde: tver.aif.ru
Med andre ord, i stedet for hanner kommer hunnerne frem fra æggene, som efterfølgende sender bakterierne videre til deres afkom. Som følge heraf kan befolkningen overleve helt uden hanner. Men hvordan formår bakterier at gøre dette? Dette spørgsmål er delvist besvaret af en anden undersøgelse, som blev offentliggjort i Current Biology i april 2024.
I denne undersøgelse opdagede forskere et gen i Wolbachias DNA, der højst sandsynligt var lånt fra insekter af bakterien. Dette gen koder for et protein, der er ansvarligt for afkommets køn. Wolbachia manipulerer således ikke engang værtens køn, men tager selv en vis del i dannelsen af embryoet.
Den aktuelle undersøgelse bekræfter disse fund – lignende gener, der er ansvarlige for kønsbestemmelse, er blevet fundet hos andre insekter. Det betyder, at Wolbachia-bakterien i en fjern fortid inficerede et eller andet insekt og lånte fra det et “værktøj” til at bekæmpe hanner i form af kønsbestemmelsesgener.
Forskere bruger bakterier til at bekæmpe farlige insekter. Billedkilde: nea.gov.sg
Som vi kan se, bruger parasitter nogle gange virkelig utrolige strategier for at overleve. For eksempel får hestehårsormen sin ejer til at begå selvmord, og svampen Entomophthora muscae kontrollerer frugtfluernes adfærd og tvinger dem til at udføre visse handlinger før døden.
Sørg for at besøge vores Zen- og Telegram-kanaler , her finder du de mest interessante nyheder fra videnskabens verden og de seneste opdagelser!
Det skal siges, at den aktuelle forskning ikke kun afslører bakteriers fantastiske evne til at tilpasse sig forskellige forhold, men også har praktisk betydning. Faktum er, at Wolbachia allerede bruges til at reducere antallet af insekter, der bærer farlige sygdomme, såsom myg. En bedre forståelse af, hvordan bakterier kontrollerer insektpopulationer, vil gøre disse projekter endnu mere effektive.