เมื่อต้องเผชิญกับการคุกคามของโรคสิ่งมีชีวิตมักถูกบังคับให้พัฒนาหรือพินาศ ตามเนื้อผ้านักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตว่าการปรับตัวดังกล่าวเกิดขึ้นแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงยีนของสิ่งมีชีวิต แต่สายพันธุ์แมลงวันตัวเดียวได้เลือกใช้วิธีแก้ปัญหาทางเลือก - หาเพื่อนมาช่วยคุณ
ในแมลงวันเหล่านี้Drosophila neotestaceaแบคทีเรียบางชนิดปกป้องพวกเขาจากปรสิตหนอน หากไม่มีแบคทีเรียปรสิตนี้มักจะแสดงผลแมลงวันตัวเมียมีบุตรยาก
ปรากฎว่าแบคทีเรียจะถูกส่งต่อจากแม่สู่ลูกหลานและแบคทีเรียที่เอื้ออำนวยได้แพร่กระจายผ่านประชากรแมลงวันในอเมริกาเหนือตะวันออกเช่นไฟป่า
นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นประโยชน์ - รู้จักกันในชื่อ "symbiont" เนื่องจากความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างจุลินทรีย์และโฮสต์ของมัน - กวาดผ่านประชากรเช่นเดียวกับการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ดีนักวิจัยกล่าว
“ โดยปกติคุณคิดว่าสปีชีส์จะพัฒนาความต้านทาน [ต่อโรค] โดยใช้ยีนของตัวเอง แต่ในกรณีนี้พวกเขาพัฒนาการต่อต้านโดยการแพร่กระจายของ symbiont นี้” จอห์น Jaenike นักชีววิทยานักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กกล่าว
แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่คิดว่าพวกเขาจะสะดุดกับความผิดปกติของวิวัฒนาการ แต่พวกเขาสงสัยว่ารูปแบบการปรับตัวที่เฉพาะเจาะจงนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้ง - เราไม่เห็นมัน
“ คุณออกไปในป่าและคุณเห็นต้นไม้และนกและดอกไม้และกบและสิ่งต่าง ๆ เช่นนั้น แต่คุณไม่เห็น symbionts คุณไม่เห็นปรสิต” Jaenike กล่าว “ อาจเป็นไปได้ว่าใต้พื้นผิวของสิ่งที่เกิดขึ้นในป่าอาจมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งและแปลกประหลาดระหว่างสปีชีส์ที่เกิดขึ้นตลอดกาล” เขากล่าวกับ Livescience
ผลลัพธ์จะได้รับการเผยแพร่ในสัปดาห์นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์
แบคทีเรียที่ดี
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้จัดทำเอกสารหลายกรณีของแมลงรวมถึงเพลี้ยและแมลงวันผ่านแบคทีเรียไปยังลูกหลานของพวกเขา
กับDrosophila neotestaceaที่แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์รู้จักกันในชื่อสไปโรพลาสม่าอย่างใด ไข่ของแม่เพื่อให้เมื่อวางไข่พวกเขาจะติดเชื้อแบคทีเรียแล้ว Jaenike กล่าว
Jaenike และภาพปะติดของเขาตรวจสอบว่าสไปโรพลาสม่าอาจมอบการป้องกันไส้เดือนฝอยบางชนิดซึ่งเป็นหนอนกาฝากทั่วไป ไส้เดือนฝอยมักจะป้องกันแมลงวันตัวเมียจากการผลิตไข่
ทั้งในห้องปฏิบัติการและในป่าสไปโรพลาสม่าปกป้องความอุดมสมบูรณ์ของแมลงวันตัวเมีย แมลงวันที่ติดเชื้อไส้เดือนฝอยมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่า 10 ถึง 11 เท่าหากพวกเขามีสไปโรพลาสม่าแบคทีเรียในร่างกายของพวกเขาเมื่อเทียบกับที่ไม่มีแบคทีเรีย แบคทีเรียปกป้องแมลงวันโดยป้องกันไม่ให้หนอนเติบโตอย่างเหมาะสม
นักวิจัยยังพบว่าความถี่ของสไปโรพลาสม่าการติดเชื้อในแมลงวันเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาน่าจะเป็นเพราะมันให้แมลงวันได้เปรียบวิวัฒนาการ ในปี 1980สไปโรพลาสม่ามีอยู่เพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของแมลงวันเหล่านี้ในอเมริกาเหนือตะวันออกในขณะที่ในปี 2551 อัตราการติดเชื้อสูงถึง 80 เปอร์เซ็นต์
“ ฉันรู้สึกงุนงงอย่างสมบูรณ์ว่ามันเกิดขึ้นเร็วแค่ไหน” Jaenike กล่าว เขาประหลาดใจอย่างเท่าเทียมกันที่จะจับการเปลี่ยนแปลงนี้ที่เกิดขึ้นในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งเป็น "วินาทีที่แยกกันในช่วงเวลาวิวัฒนาการ" เขากล่าว
นักวิจัยคาดการณ์ว่าไส้เดือนฝอยเหล่านี้เพิ่งจะเป็นอาณานิคมในอเมริกาเหนือเมื่อไม่นานมานี้ซึ่งจะอธิบายว่าทำไมการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการในไฟล์เกิดขึ้นตอนนี้เมื่อหลายปีก่อน
พวกเขายังสงสัยว่าการติดเชื้อแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์นั้นแพร่กระจายจากตะวันออกไปตะวันตกข้ามทวีปและจะทำการวิจัยเพิ่มเติมในปีหน้าเพื่อยืนยันว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นจริงหรือไม่
ประโยชน์สำหรับมนุษย์?
ผลการวิจัยอาจมีผลกระทบต่อการควบคุมโรคของมนุษย์
ไส้เดือนฝอยบางชนิดทำให้เกิดโรคในมนุษย์รวมถึงการตาบอดของแม่น้ำและช้าง การตาบอดแม่น้ำเป็นสาเหตุสำคัญของการตาบอดในตะวันตกและแอฟริกาตอนกลาง Elephantiasis ซึ่งสามารถนำไปสู่การขยายตัวของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายส่งผลกระทบต่อผู้คนหลายล้านคนในพื้นที่เขตร้อนและกึ่งเขตร้อน โรคเหล่านี้ถูกถ่ายทอดจากคนหนึ่งไปอีกบุคคลหนึ่งผ่านแมลงรวมถึงแมลงวันสีดำและยุง
"ถ้าสไปโรพลาสม่ามีผลกระทบต่อไส้เดือนฝอยภายในยุงและไฟล์สีดำในลักษณะเดียวกับที่ทำในDrosophilaแล้วสไปโรพลาสม่าอาจใช้เป็นกลไกในการควบคุมการแพร่กระจายของโรคเหล่านี้ซึ่งติดเชื้อหลายสิบล้านคนในภูมิภาคเขตร้อน "Jaenike กล่าว
การศึกษาได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
- 10 สิ่งที่น่าอัศจรรย์ที่คุณไม่รู้เกี่ยวกับสัตว์
- เรื่องราวความสำเร็จสิบสายพันธุ์
- แกลเลอรี่ภาพ: ข้อบกพร่องในสวนหลังบ้าน
