Bakterium und weiße fliegen: neue beste Frenemies?

Ein Bakterium, das sich rasch verteilt sich auf die kleine weiße fliegen in den Südwesten der USA leben hat eine komplizierte Beziehung mit seinem neuen Wirt. Es scheint zu helfen, Mutter weiße fliegen mehr Nachkommen produzieren, aber mit einen Haken – mehr davon sind Töchter.

Die Mottenschildläuse "Frenemy" (ein zusammengesetztes Wort beschreibt eine gleichzeitige Freund und Feind) ist ein Mitglied einer Gruppe von Bakterien namens Rickettsienund es infiltriert eine Unterart der süssen Kartoffel Pflanzensaft im Südwesten mit erstaunlicher Geschwindigkeit. Im Jahr 2000 nur 1 Prozent der weiße Fliegen an Standorten in Arizona, New Mexico und Kalifornien wurden mit dem Bakterium infiziert, aber bis zum Jahr 2006, 97 Prozent der die weiße fliegen infiziert waren. [Die 10 teuflischsten und ekelhaften Parasiten]

Um diese Beziehung besser zu verstehen, eine Gruppe von Forschern infizierten und nicht infizierte weiße fliegen im Labor erhoben und verglichen sie. In einigen wichtigen Punkten, die infizierten Mottenschildläuse Mütter hatten einen großen Vorteil: sie produziert doppelt so viele Nachkommen, die schneller entwickelt und hatte eine höhere Überlebensrate.

Die Spannung

Im Experiment produziert infizierte Müttern rund 25 Prozent mehr Töchter als ihre nicht infizierten Pendants. Da das Bakterium von der Mutter auf die Nachkommen übertragen wird, ist es das Bakterium Interesse daran, mehr Töchter; die weiße fliegen bevorzugen mittlerweile natürlich eine 50/50 Verhältnis.

"Dies ist, wo die Art Tauziehen oder Wettrüsten, wenn man so will, ist," sagte Anna Himler, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Arizona und der leitende Forscher. "Es werden wirklich interessant zu sehen, ob der Pflanzensaft kann wieder die Kontrolle und das Geschlechtverhältnis von seinen Nachkommen, um 50/50 bringen... oder ob die Bakterien unter Kontrolle des reproduktiven Systems der Mottenschildläuse bleiben werden."

Es ist schwierig, die Vorteile der Infektion gegen das potentielle Problem, dargestellt durch eine Verschiebung im Geschlechterverhältnis zu bewerten; jedoch ist es wahrscheinlich, dass für die weiße fliegen, die Vorteile die Kosten überwiegen nach Molly Hunter, eine Studie Forscher und Professor an der University of Arizona.

Die Forscher wissen nicht, wie das Bakterium verwaltet die Mottenschildläuse Reproduktion beeinflussen.

Implikationen für die Evolution der Insekten

Süßkartoffel weiße fliegen sind kein Fremder zu leben in engen Beziehungen mit Bakterien. Wie Blattläuse und andere Insekten mit begrenzten Diäten, die weiße fliegen haben einen primären Symbionten oder Partner, die sie sich verlassen, das gedacht wird, um essentielle Aminosäuren zu produzieren – die Bausteine der Proteine –, die die weiße fliegen nicht von ihrer saugenden Diät bekommen. Die anderen Symbionten, wie das Bakterium Rickettsia können die weiße fliegen einen Vorteil bieten, aber sie sind nicht notwendig für das Leben. Diese nennt man fakultative Symbionten nach Hunter.

"Es ist wirklich eine Menagerie von Symbionten und was wirklich neugierig, ist zu einem großen Teil, dass wir nicht wissen, was diese fakultativen Symbionten tun", sagte sie.

Dies ist nicht der erste Bericht von einer symbiotischen Infektion durch ein Insekt Bevölkerung fegt; zum Beispiel eine Sorte des Bakteriums Wolbachia, fegte in der California Bevölkerung einer Spezies der Fruchtfliege. In der Tat ist es möglich solche schnellen Invasionen weit verbreitet sind die britischen Forscher Francis Jiggins und Gregory Hurst in einem Kommentar zu schreiben, der Pflanzensaft bei. Beide Teile erscheinen in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science.

Die Forscher schreiben, dass diese Art von nicht benötigten Symbionten verändern wie Wissenschaftler Insekt Evolution betrachten, weil die Symbionten den genetischen Code für Eigenschaften mitbringen, die im Wesentlichen ihre Insekt Gastgeber profitieren können.

Eine Gefahr für die Pflanzen?

Weiße Fliegen sind landwirtschaftliche Schädlinge, die den süßen Saft aus Pflanzen, ähnlich wie ihre Verwandten, Blattläuse saugen. Unabhängig von seinen Namen bekannt die Süßkartoffel Mottenschildläuse ernähren sich von mehr als 600 verschiedene Pflanzen. Und obwohl die infizierten weiße fliegen einen signifikanten Vorteil im Labor zu haben schien, Himler und Hunter sagte sie noch, Berichte über neue Probleme für die Landwirtschaft zu hören.

"Es ist kein Schrei, der plötzlich Wolken weiße fliegen wieder, gibt es", sagte Himler, unter Bezugnahme auf einen letzten Anstieg der Bevölkerung. "Die Fitness Vorteile wir im Labor sehen könnte durch Naturgegebenheiten, gemildert werden" verhindern, dass die skewed Geschlechtverhältnis reale Bevölkerung Schaden anzurichten.

Das gleiche Bakterium wurde gefunden, um die gleiche Unterart der Süßkartoffel weiße fliegen in Israel, aber ohne bietet fast die reproduktive Leistungen oder Manipulationen das Geschlechterverhältnis zu infizieren.

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