• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13 сентября
Михаил Орлов
16 929

Биологи выяснили, как колюшка борется с ленточными червями

4.6

Примерно 12 тысяч лет назад исходно морские колюшки перешли к жизни в реках и озерах, где столкнулись с новыми паразитами — ленточными червями. Для борьбы с ними разные популяции рыб избрали различные стратегии, в том числе образование огромного рубца. В новой статье для Science биологи рассказали об этом подробнее.

Паразит Schistocephalus solidus и его хозяин трехиглая колюшка Gasterosteus aculeatus
Паразит Schistocephalus solidus и его хозяин трехиглая колюшка Gasterosteus aculeatus / © Natalie Steinel

Некогда предки современной трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus обитали исключительно в морской воде. Однако примерно 12 тысяч лет назад они начали также осваивать пресноводные экосистемы — главным образом озера на севере Америки и Евразии. Смена места жительства сопровождалась трудностями: ко всему прочему рыб начали заражать ленточные черви Schistocephalus solidus. Это очень крупный паразит, вес которого достигает трети от веса самой рыбы.

Некоторые популяции колюшки вскоре развили особый защитный механизм. При попадании в организм червя у рыбы начинается резкий иммунный ответ, в результате чего вокруг него возникает рубец, изолирующий паразита и препятствующий его дальнейшему росту. В то же время колюшки из других популяций не реагировали на заражение настолько резко: у них рубцовой ткани образуется немного или не образуется вовсе.

И те, и другие популяции живут по соседству, порой всего в нескольких километрах друг от друга, так что биологи долгое время не могли понять, почему они столь сильно отличаются по этому признаку.

«Мы наблюдаем это на Аляске, в Британской Колумбии. Наши коллеги заметили это в Скандинавии», — рассказал Дэн Болник (Dan Bolnick) из Университета Коннектикута (США), один из авторов новой статьи в лидирующем научном журнале Science.

Биологи решили основательно разобраться с этим вопросом на примере G. aculeatus из двух озер, расположенных на острове Ванкувер (Канада).

Населяющие два водоема популяции чрезвычайно похожи, за исключением того, что в одной рыбы отвечают на заражение червем сильным рубцеванием, а для другой это нехарактерно. А еще самки из первого озера гораздо хуже размножаются — видимо, им мешает огромный рубец в брюхе.

Исследователи заинтересовались, какие гены связаны с таким различием. Однако, если бы они просто сравнивали последовательности ДНК двух популяций, то, скорее всего, им пришлось бы иметь дело с огромным множеством генов, не имеющих отношения к рубцеванию. Поэтому ученые поступили иначе.

Для начала они выловили и скрестили колюшек из двух разных озер — полученное потомство оказалось вполне однообразно. После этого ученые провели еще один раунд скрещиваний и получили гибридов второго поколения — «внуков» диких рыб. Они уже имели множество сочетаний генов и демонстрировали разнообразие признаков.

Именно второе поколение гибридов ученые заразили ленточными червями. Спустя определенное время у колюшек оценили размер рубцовой ткани, а заодно активность генов.

Авторам удалось ограничить круг генов, ответственных за реакцию на паразита. Среди наиболее активных оказался тот ген, что регулирует образование рубцов у лабораторной мыши. Это может показаться странным, но в действительности иммунная система всех позвоночных работает схожим образом, а формированием рубцовой ткани управляет именно иммунный ответ.

Оказалось, у колюшек со слабым рубцеванием данный ген недавно мутировал. Авторы считают, что это связано с естественным отбором, который отдавал предпочтение рыбам, способным просто «терпеть» паразита, а не изолировать его рубцом.

Значение новой статьи не ограничивается колюшкой и вообще рыбами. В действительности она посвящена взаимодействиям паразита и хозяина, а также иммунитету животных.

«Это одна из тех редких статей, которая создавалась одновременно в природе и в лаборатории и показала, насколько дорого порой может стоить приспособление вида к паразиту», — подвел итог профессор Болник.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: