Вольбахія: опис, роль, вплив на господаря

Зміст

    Загальна інформація Дія бактерії Позитивний вплив на господаря Вплив на еволюцію господаря

Вольбахія відноситься до роду грамнегативних бактерій з сімейства Anaplasmataceae. Ця бактерія – паразит.

Про вольбахія (bacterium Wolbachia) вперше стало відомо в 1924 році, коли вчені виявили бактерію в тілі самки комара. Але тільки через кілька десятиліть її вивченням зайнялися серйозно. Причиною такої уваги послужило нове відкриття: з’ясувалося, що паразит Wolbachia здатний викликати різні патологічні зміни в розвитку і розмноженні комах. Бактерію виявили в клітинах мух, жуків, метеликів, хробаків та інших живих організмів.

Загальна інформація
Бактерія вольбахія мешкає в клітинах багатьох безхребетних. Роль її викликає чимало суперечок: одні вчені вважають її шкідливим паразитом, інші схиляються до точки зору, що бактерія не завдає шкоди і навіть несе деяку користь господареві. Насправді мають місце бути всі перераховані варіанти, оскільки з різними господарями у бактерії встановлюються різні взаємини.

Унікальність вольбахія полягає в тому, що вона викликає найрізноманітніші ефекти. Вона може ніяк не порушити життєдіяльність господаря, але переважно її “заселення” призводить до досить жалюгідних результатів. Паразит Wolbachia вміє контролювати процеси розмноження і розвитку свого господаря.

Паразит вольбахія

За останніми відомостями, Wolbachia заражає до 20% видів комах. Улюблений її об’єкт – мухи. Через це її навіть удостоїли звання “вольбахія – бактерія-повелитель мух”. Крім комах, бактерія вражає павуків, мокриць, круглих черв’яків і інших безхребетних.

Вік бактерій роду вольбахія оцінюється приблизно в 100 000 000 років, але за цей час їм так і не вдалося пристосуватися до організму ссавців. Імовірно, це відбувається через те, що її способи впливу з самого початку орієнтовані на безхребетних і недостатньо дієві для ссавців з більш розвиненою імунною системою. У той же час у вольбахія є близька родичка – риккетсия, яка змогла уразити людину. Результатом стала інфекція під назвою “висипний тиф”.

Дія бактерії
Паразит не може існувати без господаря, передається він матір’ю своєму потомству допомогою проникнення в яйцеклітину інфікованої самки.

У 90-ті роки вітчизняні біологи встановили, що яйця сонечка Adalia bipunctata часто породжують самок, а винуватцем невижіваемості чоловічих зародків є саме вольбахія. Механізм “вбивства” чоловічих зародків і те, як бактерія розрізняє самців і самок, досі не встановлені.

Дію вольбахія

Крім сонечок, жертвами андроціда (винищення самців) стають мухи, деякі комахи із загону метеликів і мурахи. Цим може пояснюватися істотне переважання самок в деяких популяціях комах.

В окремих випадках навіть поголовне винищення самців не здатна призвести до вимирання тварини, ураженого бактерією. Причина такого явища криється в тому, що самки починають плодитися партеногенетичним способом, т. Е. Без запліднення. Окремі види ос, яким притаманне масове ураження вольбахія, зовсім позбулися навику звичайного розмноження.

Оса

Ще цікавіше вольбахія взаємодіє з деякими представниками підряду мокриць. Бактерія має здатність трансформувати самців в самок. У самців є спеціальна залоза, яка виділяє андрогенний гормон. Від нього залежить, яким буде розвиток зародка – за жіночим типом або чоловічого. Wolbachia пригнічує діяльність цієї залози на початковому етапі дозрівання членистоногого. У підсумку з ембріона з чоловічими хромосомами виходить самка.

Дивовижний факт в даному випадку – наявність у самки чоловічого комплекту хромосом. Розмноження “хибних самок” дає таке ж “помилкове” потомство. Якщо “помилкової самці” дати тетрациклін, вона стане інтерсекс – організмом з комбінованими властивостями (чоловічими та жіночими).

Отже, патогенність бактерій роду Wolbachia виражена в наступному:

Андроцід. Винищення чоловічих ембріонів (окремих видів метеликів, мух та ін.).
Розмноження партеногенетичним способом. Відхилення у дозріванні яєць призводить до поголовного народженню самок.
Фемінізація. Являє собою процес, при якому самці перетворюються на самок допомогою пригноблення андрогенної залози.
Несумісність цитоплазми. Характеризується стрімким виродженням ембріонів, що виникли при заплідненні яйцеклітини ураженим самцем. Розрізняють односторонню і двосторонню несумісність. У першому випадку схрещуються хворі самці і здорові самки, у другому – інфіковані обидва, при цьому настає абсолютна репродуктивна ізольованість.
Позитивний вплив на господаря
Паразит унікальний тим, що він може принести господареві і користь. Після усунення зараження спостерігається зменшення плодючості і пристосовності ряду комах до навколишніх умов.

Бактерія вольбахія

Якщо розглядати взаємозв’язок Wolbachia і людини, то прямого впливу на нього бактерія не надає. Разом з тим виявлена ​​непрямий зв’язок. Справа в тому, що бактерії роду Wolbachia необхідні для життєдіяльності філярій, які в свою чергу вражають людини. Це дає вченим можливість відкрити метод лікування від філяріоза допомогою знищення бактерії.
Вплив на еволюцію господаря
Такі явища, як винищення bacterium Wolbachia чоловічих ембріонів, партеногенез, фемінізація та інші, повинні сприяти зниженню обміну генетичним матеріалом між організмами. У результаті цього повинна знижуватися пристосованість тварин до мінливих умов. В рамках еволюційного процесу це повинно привести до зниження тривалості існування виду і прискореному оновленню видового складу.

Wolbachia представляє інтерес не тільки як окремий організм. Її вивчення дозволяє осмислити сутність розвитку симбіотичних спілок, виявити зв’язки між паразитом і господарем, зрозуміти загальні еволюційні закономірності. Дослідження бактерій роду вольбахія необхідно для визначення механізму походження еукаріотів.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Вольбахія: опис, роль, вплив на господаря