Немецкие ученые обнаружили, что осы рода Philanthus используют для защиты своих личинок от патогенов один и тот же «коктейль» из антибиотиков, причем состав практически идентичен у разных видов пчелиных волков.
Как сообщается в PNAS, в смеси может быть до 45 веществ и ее состав практически не изменился на протяжении 68 миллионов лет.
Одиночные осы пчелиные волки или филанты (Philanthus) охотятся на пчел. Они роют нору, где откладывают яйцо, а затем приносят туда парализованных насекомых, которые служат кормом для вылупившейся личинки. Чтобы ее выкормить нужно от одной до пяти пчел. Через некоторое время личинка окукливается, прикрепляя кокон к стене и полу норы, и проводит в состоянии куколки до нескольких месяцев. В это время личинку могут заразить плесневые грибки или обитающие в почве бактерии, так что она может погибнуть. Чтобы защитить потомство, самка филанта выращивает у себя на усиках бактерий из рода Streptomyces, которые вырабатывают смесь антибиотиков. Когда оса залезает в нору, она оставляет часть бактерий на стенках. Окукливаясь, личинка вплетает их в кокон, так что они остаются на его поверхности и защищают от проникновения бактерий и плесени. Только что вылупившаяся взрослая оса, собирает бактерий с кокона в железы на усиках.
Ученые под руководством Мартина Калтенпота (Martin Kaltenpoth) из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга в предыдущей работе выяснили, что симбиотические отношения пчелиных волков и стрептомицет продолжаются как минимум 68 миллионов лет. На каком-то этапе эволюции осы стали взаимодействовать с обитающими в почве предками стрептомицет.
В новом исследовании эта же группа ученых показала, что в смеси, которую вырабатывают стрептомицеты, содержится не девять антимикробных веществ, как считалось ранее, а 45. Кроме того, оказалось, что у разных видов пчелиных волков состав «коктейля» примерно одинаков: действующими веществами являются стрептохлорин, обладающий противогрибковой активностью, и производные антибиотика пирицидина. «Мы ожидали, что бактерии-симбионты у разных видов ос научатся вырабатывать новые антибиотики, чтобы защитить насекомых от новых или устойчивых к антибиотику плесневых грибков», — объясняет ведущий автор исследования Тобиас Энгль (Tobias Engl) из Майнцского университета. Но, по-видимому, смесь была настолько эффективна, что менять ее состав было не нужно.
Авторы исследования полагают, что эффективным антимикробный «коктейль» делает многокомпонентный состав. Другими факторами авторы назвали немногочисленность и частую миграцию ос. «[В отличие от людей], пчелиные волки обычно живут в небольших популяциях и часто мигрируют в поисках песчаных почв, в которых они роют норы. Так что у устойчивых патогенов немного шансов распространиться в одной или нескольких популяциях», — говорит Мартин Калтенпот.
Одиночные осы (к этому подсемейству относятся и пчелиные волки) выкармливают личинок насекомыми, которых они предварительно зомбируют. Некоторые виды откладывают яйца в гусениц или кузнечиков, другие парализуют хозяев и относят (или отводят) их в нору. Подробнее про зомбификацию можно прочитать в нашем материале.
Автор: Екатерина Русакова