Бабочки давно стали жертвами двух смертельных угроз: паразитических ос и вирусов. Они сражаются друг с другом за своих чешуекрылых хозяев. Новое исследование показывает, что некоторые вирусы передают свое оружие инфицированным гусеницам, вооружая их белками, которые убивают паразитов, причем, делают это необычным способом.
Многие виды ос и мух откладывают яйца внутри или на поверхности других насекомых, давая своим детенышам источник пищи и безопасное место для развития, правда, хозяин при этом умирает. Этим пользуются аграрии, особенно когда хотят избавиться от вредителей безопасным для природы способом.
Но даже несмотря на то, что мотыльки и бабочки являются предпочтительными хозяевами, некоторые виды, в том числе совки и капустницы, проявили странную сопротивляемость множеству ос, таких как Cotesia vanessae и C. kariyai .
Чтобы выяснить как это происходит, энтомолог Мадока Накаи и ее команда из Токийского университета сельского хозяйства и технологий заразили гусениц восточной луговой совки поксвирусом, а после ввели личинок ос. В то время как неинфицированные личинки погибали от паразитов, инфицированные личинки - и их плазма - убивали почти всех паразитов, за исключением Meteorus pulchricornis. Затем исследователи выделили и идентифицировали два белка PKF в инфицированных гусеницах, которые, по их мнению, могут быть токсичными для паразитов.
Ученый Сальвадор Херреро и его коллеги из Университета Валенсии обнаружили гены как в вирусах, так и в самих бабочках, которые могут образовывать PKF. Анализ генеалогического древа чешуекрылых показал, что PKF многократно переносились от вирусов к чешуекрылым. «То, что тебя не убивает, делает тебя сильнее», - говорит Херреро. «Насекомое пережило заражение вирусом, приобрело один из этих генов и теперь имеет защиту от другого врага, паразитоида».
Чтобы показать, что убивают именно белки PKF, университет Британской Колумбии в Оканагане, молекулярный биолог Дэвид Тейлманн и его коллеги заразили личинок Mamestra configurata двумя видами бакуловирусов, MacoNPV-A и MacoNPV-B. Они обнаружили, что инфицированные совки успешно противостоят паразитам личинок браконид (C. vanessae). Между тем, совки, чьи собственные гены создают PKF, также смогли убить паразитов. Когда ученые убрали гены, которые продуцируют PKF у гусениц, то выжило гораздо больше паразитов, что позволяет предположить, что именно PKF несут ответственность за гибель паразитов.
При изучении, самого механизма работы PKF и как он влияет на паразитов, выяснилось, что он вызывает что-то типа взрыва пораженных клеток у ос.
Но исследователи обнаружили еще один интересный момент, некоторые осы не только выживают в зараженных гусеницах, но и еще им передается белок RKF
По словам Херреро, это исследование должно помочь понять, почему некоторые бабочки выживают при борьбе с ними биологическими методами, в частности, выпуском паразитирующих ос на поля. И благодаря ему получится вывести паразитирующих насекомых не восприимчивых к белку.
"Но когда дело доходит до полного понимания сложности этой эволюционной гонки вооружений, многие вопросы остаются без ответа, говорит," - Тейлманн. Например, его команда до сих пор не знает, почему одни вирусы имеют гены PKF, а другие - нет. Они также не знают, все ли PKF работают одинаково.