[phpBB Debug] PHP Notice: in file [ROOT]/includes/functions_content.php on line 77: Array to string conversion
[phpBB Debug] PHP Notice: in file [ROOT]/includes/functions_content.php on line 77: Undefined variable: Array
[phpBB Debug] PHP Notice: in file [ROOT]/includes/functions_content.php on line 77: Array to string conversion
[phpBB Debug] PHP Notice: in file [ROOT]/includes/functions_content.php on line 77: Undefined variable: Array
[phpBB Debug] PHP Notice: in file [ROOT]/includes/functions_content.php on line 77: Array to string conversion
[phpBB Debug] PHP Notice: in file [ROOT]/includes/functions_content.php on line 77: Undefined variable: Array
[phpBB Debug] PHP Warning: in file [ROOT]/includes/functions.php on line 4752: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at [ROOT]/includes/functions.php:3887)
[phpBB Debug] PHP Warning: in file [ROOT]/includes/functions.php on line 4754: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at [ROOT]/includes/functions.php:3887)
[phpBB Debug] PHP Warning: in file [ROOT]/includes/functions.php on line 4755: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at [ROOT]/includes/functions.php:3887)
[phpBB Debug] PHP Warning: in file [ROOT]/includes/functions.php on line 4756: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at [ROOT]/includes/functions.php:3887)
Свободната зона - само за животни! • Виж темата - Способността на листните въшки да се адаптират...
Кучета - Котки - Бозайници - Птици - Влечуги - Риби - Земноводни - Насекоми - Бездомни животни

Способността на листните въшки да се адаптират...

Способността на листните въшки да се адаптират...

Мнениеот meri » Вто Дек 01, 2009 9:56 am

Способността на листните въшки да се адаптират към колебанията на температурите зависи от симбиотичните бактерии

Устойчивостта на листните въшки към високи температури,както се оказва се определя от гентичните характеристики на техните симбионти-бактериите Buchnera.При някой въшки Acyrthosiphon pisum са забелязани мутантни симбионти,при които при прегряване не се активира нито един от гените "топлинен шок"-ibpA. При нормални бактериални протеини,кодирани от този геном,спомага за поддържане при прегряването.Листни въшки с мутантни симбионти бързо се размножават в хладно време,но при по-високи температури те започват да губят толкова много насекоми,чиито симбионти не са мутации.
Въшките се хранят изключително със соковете на растенията,да живеят на тази оскъдна диета им позволява успешната симбиоза с бактериите.Симбионтите получават от гостоприемниците подслон и храна,а в замяна синтезират за тях аминокиселини,витамини и др.вещества,напълно липсваща малко вода,която е единствената храна на въшките.
Фактът,че листните въшки в действителност са симбиотични"свръхорганизми",дава доста особен характер на тяхната екология и еволюция.Например,при въшките е напълно възможно наследяване на придобитите признаци "на Ламарк".След всичко за живота на една листна въшка в клетка се заменят няколко поколения симбионати-бактерии,при което генетичния фонд на бактериите може да се промени в резултат на мутациите и селекцията,и след това листните въшки предават на своите потомци симбионати,генетично различни от тези,които са получили от майка си.
Новата статия на екипа във Факултета по екология и еволюционна биология на Аризонския университет в Тусон показват,че генетичните особености на симбионатите могат по убедителен начин да засегнат жиснеспособността и екологичните характеристики на всички симбиотични коплекси.
Симбиозата на листните въшки с бактериите е повече от 100 млн.години,през това време бактериите са били подложени на генетична деградация- това е почти неизбежната съдба на всички задължителни вътреклетъчни симбионти.Бактерията загубила способност към рекомбинации,нейния геном значително намалял,опростен и загубил елестичност от загубата на мобилни генетични елементи и повторения.Това намалило приспособителните способности на бактериите.Както всеки организъм,привикнал към относително непроменените благоприятни условия,бактерията станала ужасно изнежено и капризно същество.А това,на свой ред,налага ограничения на всички "свръхорганизми".Например,бактериите не обичат топлина-това много затруднява листните въшки да се разпространяват в тези региони,където има висока вероятност от прегряване.Ограничения от такъв род са характерни и за много други свръхорганизми:малките сухоземни гръбначни животни не могат правилно да усвоят растителната диета,докато не разработили топлокръвност(необходима за храносмилането целулоза на чревната флора не търпи хипотермия),да си припомним също,какви усилия полагат термитите,за да поддържат постоянна температура в жилищата си.
Основния проблем,с който се сблъскват организмите при прегряване- това е възможност за промяна на вторичната структура на някой протеини.Обикновено клетката в отговор на увеличението на температурата включва редица гени,кодиращи специфични протеини- шаперони,тяхната функция се състои в това,че те "насилствено"придават на други протеини правилна конфигурация.Гените на топлинния шок имат в себе си и бактерии.
Любопитно е,че някой гени,които при други организми обикновено се активират при прегряване,при бактериите винаги работят с повишена активност.Работата е в това,че неправилното извиване на протеините може да се случи не само от високите температури,но и от вредните мутации в гените,кодиращи тези протеини.Бактерии,лишени от възможността за рекомбинация са обречени на постоянно мутационно натоварване,а шапероните до известна степен могат да смекчат негативните ефекти на мутациите,правилното завъртане не са съвсем правилни протеини.
Изследователите взели три лабораторни линии на граховите листни въшки Acyrthosiphon pisum и измерили активността на генните бактерии при нормална температура и при прегряване.Оказало се,че при бактериите на една от трите линии при топлинен шок не се активира гена ibpA,който кодира малките "топлинни"протеини,които са разположени не само в бактериите,но практически във всички живи организми.
Тъй като линията на листните въшки,където е открита тази аномалия,е била произведена само преди пет години от "нормална"линия,в която ibpA се активира при прегряване,учените предположили,че причината е мутация,възникнала преди по-малко от 5 год.
Генома на бактериите се чете и не е трудно да се намерят мутациите.Учените последователно регулирали областта на гена ibpA и забелязали,че бактерии с аномални реакции на прегряване "загубили"един нуклеотид на това място,където в хромозомите за регулаторен протеин Y32 включва само гена ibpA в стресова ситуация.
По-късно били проверени много други лабораторни линии на листни въшки от този вид,и в един от тях открили втори случай независимо от възникването на същата мутация.Познаването на историята на изследваните линии,авторите установили,че веднъж е имало мутация през 2001 г.,втори път- през 2005 г.Естествено,учените искали да изяснят,среща ли се тази мутация в естествените популации.Оказало се,че тя е обичайна в Ню Йорк и Уисконсин,където е по-прохладно,но не се среща в Аризона и Юта,където е по-горещо.Експериментите потвърдили,че при всички мутирали гени ibpA не се активира при прегряване,а при всички линии без мутации-се активира.Останалите гени на топлинен шок се активират съвсем еднакво както при мутантите,така и при нормалните бактерии.Учените решили да изяснят,какъв вид мутация се наблюдава при бактериалния симбионат,отразява ли се на жезнеспособността и репродуктивния потенциал на симбиотичния свръхорганизъм.Листни въшки с мутирали и нормални бактерии отглеждани в различни температурни условия:при постоянна температура 15 и 20 С,а част от насекомите на възраст от два дни след излюпването от яйцата са били подложени на 4 часово нагряване до 35,5 С.Станало ясно,че след прегряване листни въшки с мутирали симбионати почти напълно губят способността си към размножаване,като се има предвид,че листни въшки с нормални симбионати се размножават напълно успешно.
При постоянна температура от 15 или 20 С има забележимо предимство на листни въшки с мутирали симбионати.Те започват да се размножават по-рано и средно произвеждат повече потомство.
Допълнителните експерименти позволили да се установи,защо краткото прегряване е толкова пагубно за листните въшки с мутирали бактерии:повишаването на температурата до 35 С или повече води до масова гибел на бактериалните симбионати.След това остават само около 1000 бактерии на едно насекомо,като нормата е примерно милион.
Мутиралите бактерии дават преимущество на листните въшки при постоянна ниска температура на околната среда,а "нормалната"полза в този случай,ако има опасност от прегряване.Очевидно,в зависимост от климатичните условия,релеф,дори годишното време,ръководството на селекцията в естествените популации от листни въшки,може да варира:понякога преимущество получават конвенционални листни въшки,а друг път- с мутанти симбионти.В резултат двата генетични варианта се запазват в естествената популация,и никой от тях не може да замести напълно другия.

http://micromirok.ru/page/120/
превод:meri
Аватар
meri
Пчела работник
 
Мнения: 10394
Регистриран на: Пон Ное 26, 2007 2:58 pm

Назад към Всичко останало