Во время Гражданской войны в США произошло нечто на тот момент необъяснимое. В далеком 1862 году, в юго-западной части штата Теннесси, армия Конфедерации столкнулась в одном из самых кровавых сражений с войсками Союза. Конфедераты предприняли внезапное нападение на противника, но на второй день подоспевшее подкрепление заставило Конфедератов отступить. Потери были колоссальные с обеих сторон, а раненых не успевали вывозить с поля боя, и они оставались лежать на холодной апрельской земле. Тех, кого удалось вывезти, доставляли в больницы. Ночью, в темноте, редко разбавляемой масляными лампами и тусклыми свечами, медсестры и врачи, вместе с изумленными ранеными, наблюдали ангельское свечение — раны солдат мерцали голубоватым светом. Сейчас это явление можно объяснить микробами. И хотя объяснить сие явление непросто, я попытаюсь.
Все дело в бактериях, которые живут в нематодах, которые попали в раны бойцов. Бактерия - светящийся Фоторабдус (Photorhabdus luminescens) является сожителем или симбионтом червей-нематод (Heterorhabditis bacteriophora). Юные нематоды используют эти бактерии как биологическое оружие. Обычно нематоды охотятся на насекомых, попадая в их личинки, нематоды переселяются в кровь насекомого — гемолимфу. Там они срыгивают бактерии из своего кишечного тракта. Эти микроскопические "кракены" производят токсины, и чем сильнее продвигается заражение, тем сильнее начинает светиться насекомое. Именно тем самым голубоватым светом. Зачем это бактериям и нематодам пока не ясно, я предполагаю, что свет будет привлекать других насекомых, которых можно будет снова заразить. Другие ученые предполагают, что так бактерии так призывают нематод, что бы найти нового хозяина. Кроме того, бактерии вырабатывают ферменты, которые приводят к разложению тушки невинно убиенной личинки, обеспечивая и бактериям, и нематодам достаточное количество пищи для выживания и размножения. Также эта бактерия может вырабатывать антибиотики, чтобы бороться с соперничающими бактериями. Дуэт бактерий и нематод очень смертоносен, и насекомое умирает в течение 24-72 часов.
Человек же не насекомое. Как они попали в раны? Во-первых, нематоды с токсичным "грузом" попали в раны через землю, на которой раненые пролежали несколько дней. Во-вторых, Photorhabdus не может выжить при нормальной температуре человеческого тела. Однако солдаты, пролежавшие на холодной и влажной земле, снизили температуру своего тела и получили гипотермию, что позволило бактерии начать размножаться и светиться. Как мы помним, эти бактерии вырабатывают антибиотики, которые не дали инфекциям в ранах развиться. То есть это не только красиво светилось, но и спасло многих от сепсиса. Можно сказать, что микробы — с одной стороны бич Божий, а с другой — маленькие ангелы-хранители.
Сейчас учёные заинтересованы научиться использовать эту бактерию в качестве биопотравителей для борьбы с насекомыми-вредителями и вредоносными нематодами. Более того, эта бактерия, по-видимому, умеет бороться с грибками-вредителями и взаимодействовать с корнями растений. Оказалось, эта бактерия производит не только антибиотики, противонасекомные и противогрибковые вещества, но и противонематодные вещества. Видимо, чтобы снизить соперничество между нематодами и дать выжить лишь одному виду нематод, с которыми они образуют симбиотические отношения.
Источники:
Rodou, Athina, Dennis O. Ankrah, and Christos Stathopoulos. "Toxins and secretion systems of Photorhabdus luminescens." Toxins 2.6 (2010): 1250-1264.
Gerdes, Elizabeth, et al. "Photorhabdus luminescens: virulent properties and agricultural applications." American Journal of Agriculture and Forestry 3.5 (2015): 171-177.
onlineточкаkidsdiscoverточкаcom/quickread/angels-glow-the-bacterium-that-saved-civil-war-soldiers
Lango, Lea, and David J. Clarke. "A metabolic switch is involved in lifestyle decisions in Photorhabdus luminescens." Molecular microbiology 77.6 (2010): 1394-1405.
Regaiolo, Alice, et al. "The biocontrol agent and insect pathogen Photorhabdus luminescens interacts with plant roots." Applied and Environmental Microbiology 86.17 (2020): e00891-20.
Kusakabe, Ayako, et al. "Selective toxicity of secondary metabolites from the entomopathogenic bacterium Photorhabdus luminescens sonorensis against selected plant parasitic nematodes of the Tylenchina suborder." Microbiology spectrum 10.1 (2022): e02577-21.
historyточкаcom/topics/american-civil-war/battle-of-shiloh
Ставя любо, подписываясь или же пересылая статью друзьям, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Зачем учёные поливали лес зимой?