• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.09.2022
Михаил Орлов
17 324

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 / Автор: Lampronia Auxilius

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
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 08:27
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

Вчера, 16:57
ПНИПУ

Шаровая молния — выдумка или реальное явление, что такое темная материя и как она влияет на массу Вселенной? Для чего предназначены узоры на кончиках пальцев? Как мы «заражаемся» зевотой и почему мы чихаем, глядя на солнце? Отчего правшей больше, чем левшей и что нужно, чтобы сработал эффект плацебо? Об этом рассказали ученые Пермского Политеха.

17 июня
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

Позавчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Позавчера, 20:03
Юлия Трепалина

Хотя полезным свойствам кофе посвящено много исследований, ученые продолжают делать открытия по этой теме. Недавняя работа китайских медиков показала, что регулярное употребление бодрящего напитка способно в некоторой мере снизить вероятность смерти при малоподвижном образе жизни.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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