Група дослідників виявила генетичний механізм, за допомогою якого оси утворюють галли на деревах, щоб годувати своїх личинок.

роль

Жовті та деревні оси є головними героями однієї з найбільш інтимних та складних взаємодій, відомих між рослинами та тваринами. Протягом мільйонів років оси і рослини мали коменсальні стосунки в якому вони отримують користь, захист для своїх личинок і від яких рослини нічого не отримують. Міжнародна команда, до складу якої входить Національний музей природничих наук (MNCN-CSIC), щойно виявила, що процес, за допомогою якого оси викликають вироблення галів на деревах, є генетичним. Група дослідників, опублікувавши свої результати в журналі Plos genetics, виявила та описала нові гени, які є лише у жовчних ос., що свідчить про те, що це еволюційна ознака цієї групи - циніпідів.

До цього часу механізм індукції не був відомий, але існувало кілька теорій, які вказували на хімічний контроль за допомогою гормонів або ін'єкції симбіотичних вірусів. пояснити, чому тварини змогли змусити дерева створювати галли. "Те, що ми підтвердили цим дослідженням, це те, що жовчні оси діють як генні інженери природи”, Говорить дослідник MNCN, Хосе Луїс Нівс-Олдрі. "Процес, який ми описали, і виявлені гени можуть допомогти поліпшити або відкрити нові шляхи у галузі генної інженерії", - продовжує він.

Знахідка може відкрити нові шляхи у галузі генної інженерії

Автори здійснили секвенування геному та транскриптома (гени, що дають вказівки кожній клітині) оси Biorhiza pallida та її дерева господаря, Quercus robur, на додаток до опису процесу: На першому етапі є специфічні гени циніпід, які кодують ферменти, що руйнують клітинні стінки рослини розбиваючи їх. Пізніше внаслідок інших взаємодій з генами рослини формується зародковий стан жовчі. "Зараз очікується визначити гени, відповідальні за вторинні структури галлів", - говорить дослідник MNCN.

«Окрім опису цього механізму, ми підтвердили, що гени, виявлені у Biorhiza pallida, також присутні в основних лініях циніпідів.”Пояснює Нівс-Олдрі. «Однак ці самі гени відсутні в групі паразитів, дуже близьких до циніпідів, фігітідів. Це показує нам, що ця генетична здатність жовчних ос є еволюційною рисою групи », - говорить він.

Галли на дубах

Галли - це ненормальні морфологічні структури, що генеруються рослинами, викликані зовнішнім агентом. Відомо, що близько 30 000 видів членистоногих виробляють галли, близько 1500 - це зяброві оси або циніпіди, які утворюють найскладніші структури. Специфічність зябер, яку індукує кожен вид, робить їх практично морфологічним продовженням свого фенотипу, що відрізняє одне від іншого, як і крила або форма живота.

Відомо, що близько 30 000 видів членистоногих виробляють галли

Вид, використаний як модель для цього дослідження, Biorhiza pallida, виробляє на своєму дереві-хазяїні Quercus robur галли, відомі як "дубові яблука". Оса має біологічний цикл, який поєднує два різні покоління, одне статеве та інше безстатеве. Взимку, безстатева самка виходить з коріння і відкладає яйця в жовтки. з надземних частин; навесні розвивається типовий дубовий яблучний жовч з якого влітку виходять самці та самки, завершуючи неоднорідний цикл. "Ці репродуктивні системи є надзвичайним прикладом того, наскільки складними є форми розмноження та взаємозв'язки між видами, які нас оточують", - робить висновок Нівс-Олдрі.