Кто не помнит леденящих кровь сцен из культового фильма «Чужой», где личинка инопланетного монстра покидает тело человека, до последнего не осознающего своей участи? Создателей этого фильма, несомненно, вдохновили вполне земные осы-наездники, чье потомство развивается за счет других насекомых. В новом выпуске журнала сибирские энтомологи рассказали о непростых отношениях между паразитом и его хозяином, в которых жертва может помогать своему убийце
Паразиты – организмы, которые используют другие организмы в качестве источника питания и среды обитания, встречаются среди самых разных систематических таксонов, от простейших и червей до моллюсков и насекомых.
Обычно чем дольше в эволюционном плане продолжались такие взаимоотношения, тем меньше вреда приносит паразит своему хозяину. Делает он это вовсе не из альтруистических соображений: паразиту невыгодно уничтожать своего прокормителя, обеспечивающего ему благоприятные условия для жизни и размножения и вне которого он зачастую просто не может существовать.
Но и из этого правила есть исключения – паразитоиды. Эта особая группа паразитов проводит значительную часть своей жизни на покровах или внутри своего хозяина, тканями которого они питаются и постепенно убивают, сами оставаясь в добром здравии.
К этой группе, в частности, относится около 10% всех насекомых, и в первую очередь такие перепончатокрылые, как осы-наездники, а также энтомопатогенные грибы. Эти специализированные паразиты, хозяином для которых служат исключительно насекомые и которые не представляют угрозу для других животных, нашли себе применение в экологически безопасных технологиях подавления численности вредителей растений. Они особенно эффективны при борьбе со скрытноживущими насекомыми, которые используют растения не только как пищу, но и как укрытия.
Результативность этого «биологического оружия» во многом зависит от взаимоотношений паразитоида с организмом своего хозяина-насекомого, включая его иммунитет и микробиоту – сообщество симбиотических микроорганизмов.
Известны примеры, когда бактерии-симбионты насекомых повышают их устойчивость к паразитическим грибам или паразитоидам. Но так бывает не всегда. Болезнь, в том числе паразитарная, может приводить к ослаблению иммунитета, и тогда многие в норме безвредные микроорганизмы сами становятся болезнетворными, проникая в полость тела хозяина и вызывая его гибель.
Однако в интересах паразитоида, чтобы жертва как можно дольше оставалась живой, и он мог успешно закончить свое развитие. Достичь такого эффекта можно либо с помощью синтеза веществ, непосредственно подавляющих микробный рост, либо модификацией иммунитета самого хозяина.
Специалисты из Института систематики и экологии животных СО РАН (Новосибирск) оценили реакцию насекомых на эктопаразитоидов, которые развиваются на теле хозяина, на экспериментальных моделях. Одна из них включала паразитическую осу-наездника габробракон хебетор (Habrobracon hebetor), ее хозяина – вощинную огневку (Galleria mellonella), а также различные виды энтомопатогенных грибов. Другая модель включала энтомопатогенные грибы и личинок колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata).
Эксперименты на модельных системах наглядно показали, что насекомые, зараженные паразитическими грибами или паразитоидами, часто способны к активному иммунному ответу, позволяющему избежать чрезмерного размножения бактерий и последующего разрушения органов и тканей хозяина. В этом случае иммунитет хозяина несомненно работает в пользу паразитов, позволяя им успешно произвести потомство. Однако бактериальная инфекция также может осложнить течение паразитоза или даже поменять его сценарий, вплоть до гибели как хозяина, так и паразита.
Разные подходы к манипуляции иммунитетом насекомых можно использовать при разработке методов биологического контроля за вредителями.
Подробнее читайте в новом выпуске журнала «НАУКА из первых рук» в статье «Может ли иммунитет хозяина работать на паразита?»
Публикации по теме: