Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Mszyca - owad bardzo... gościnny
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wg naukowców, mikoryza to kluczowy wynalazek w ewolucji roślin lądowych. Szacuje się, że pojawiła się ok. 400 mln lat temu. Niedawno w bursztynie indyjskim wielkości orzecha włoskiego odkryto pierwszy przypadek ektomikoryzy grzyba i rośliny okrytonasiennej sprzed 52 mln lat.
Skamielinę znalazł zespół specjalistów z USA (Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej), Niemiec (Uniwersytetu w Getyndze) oraz Indii (Uniwersytetu w Lucknow). Mikoryza to bardzo korzystne zjawisko, które umożliwiło przeżycie większości roślin lądowych. Komórki grzybów glebowych zwiększają powierzchnię korzeni, dzięki czemu roślina ma dostęp do większej ilości składników odżywczych. W zamian grzyb dostaje od rośliny cukry. Wiadomo też, że mikoryzująca roślina jest bardziej oporna na wpływ suszy i działania patogenów. Istnieją 2 podstawowe rodzaje mikoryzy: 1) wewnętrzna (endomikoryza), z którą mamy do czynienia w 80% przypadków i 2) zewnętrzna (ektomikoryza), odpowiadająca za zaledwie 10% przypadków.
Inkluzje opisane w periodyku New Phytologist obrazują rozmaite stadia rozwoju i dokumentują wiele szczegółów morfologicznych. Mikoryza jest czymś niezwykle rzadkim w zapisie kopalnym; dotąd znaleziono jeszcze tylko jedną skamieniałość mikoryzy - wyjaśnia Alexander Schmidt z Uniwersytetu w Getyndze.
W oparciu o specyficzny skład chemiczny bursztynu, a także analizę pyłków i skamieniałości znalezionych w pobliżu akademicy stwierdzili, że najprawdopodobniej grudka żywicy pochodzi od przedstawiciela rodziny dwuskrzydłowatych (Dipterocarpaceae); obecnie są to dominujące drzewa w lasach deszczowych południowo-wschodniej Azji.
W odróżnieniu od innych bursztynów, właściwości chemiczne bursztynu indyjskiego pozwalają na jego łatwe rozpuszczenie w rozpuszczalnikach organicznych. Dzięki temu byliśmy w stanie wyekstrahować jedną z mikoryz z bursztynu i przeprowadzić analizy ultrastrukturalne za pomocą mikroskopu elektronowego. W ten sposób zbadaliśmy skamieniałą mikoryzę tak samo szczegółowo, jak przetestowalibyśmy żywe organizmy symbiotyczne - podkreśla Christina Beimforde. Naukowcy odkryli też melaninę. To pierwszy przypadek znalezienia barwnika w sfosylizowanym grzybie bądź bursztynie.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed miliardami lat pewna bakteria została zmuszona do życia wewnątrz innych żywych komórek. Tak został zapoczątkowany łańcuch wydarzeń, które doprowadziły do powstania mitochondriów, czyli centrów energetycznych komórek eukariotycznych. Badania naukowców z Uniwersytetu Hawajskiego i Uniwersytetu Stanowego Oregonu wykazały, że mitochondria mają wspólnego przodka z linią morskich bakterii SAR11. Bakterie SAR11 są tak rozpowszechnione, że 1 na 3 komórki bakteryjne z powierzchni oceanów reprezentuje ten właśnie klad.
To bardzo ekscytujące odkrycie. Prezentowane przez nas wyniki mają sens z kilku powodów. [Po pierwsze], fizjologia SAR11 sprawia, że są one bardziej skłonne do bycia zależnymi od innych organizmów. [Po drugie], zważywszy na obecne rozpowszechnienie SAR11 w globalnym oceanie, można założyć, że linia ich przodków także była rozpowszechniona w praoceanie, co zwiększa liczbę spotkań między bakteriami a gospodarzem pierwotnej symbiozy – opowiada Miachael Rappé.
By zrozumieć ewolucyjną historię SAR11, naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Oregonu porównali genomikę mitochondriów z różnych supergrup eukariontów, w tym Excavata (jednokomórkowych protistów), Chromalveolata (obejmuje m.in. żółtobrunatne glony) oraz Archaeplastida, z genomiką szczepów SAR11. Dzięki podejściu filogenomicznemu odkryto nie tylko ewolucyjne powiązania między mitochondriami, ale także zaproponowano nową rodzinę bakterii – Pelagibacteraceae.
Rappé podkreśla, że SAR11 okazały się znacznie zróżnicowane genetycznie, co wskazuje również na potencjalne odmienności w zakresie metabolizmu.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy w historii nauki biolodzy opisali rośliny żyjące wewnątrz komórek kręgowców. Okazało się bowiem, że glony występują nie tylko pod osłoną jaj ambystomy plamistej (Ambystoma maculatum), ale i w komórkach rozwijających się embrionów. Co więcej, kanadyjsko-amerykański zespół uważa, że algi są najprawdopodobniej dziedziczone po rodzicach.
Zespół doktora Ryana Kerneya z Dalhousie University opublikował wyniki swoich badań w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. O tym, że glony występują w jajach ambystom, wiedziano już od długiego czasu, problemem było jednak to, jak się tam dostają. Sprawa się nieco wyjaśniła, gdy odkryto DNA glonów w organach reprodukcyjnych dorosłych płazów. Wydaje się zatem możliwe, że ulegają one dziedziczeniu. Nazywamy to transmisją wertykalną, ale prawdopodobnie mamy do czynienia z połączeniem tego zjawiska i alg absorbowanych z otoczenia.
Kerney wyjaśnia, że w jajach glony zapewniają rozwijającym się embrionom tlen, a z kolei algi korzystają z wydalin płodu, w których znajduje się sporo potrzebnego roślinom azotu. Same ambystomy plamiste rzadko pojawiają się na powierzchni (przez większość czasu ukrywają się w korzeniach drzew, pod kamieniami itp., a wiosną mniej więcej o tej porze kończy się ich hibernacja), ale galaretowate pakiety jaj umieszczają blisko powierzchni wody. Trudno więc sobie wyobrazić lepsze warunki do życia dla glonów.
Akademicy z Dalhousie University oraz Indiana University posłużyli się mikroskopem fluorescencyjnym. Dzięki temu mogli stwierdzić, że pigmenty glonów jarzyły się wewnątrz komórek płaza po oświetleniu światłem o określonej długości fali. Przed tym odkryciem naukowcy sądzili, że rośliny nie mogą żyć wewnątrz komórek kręgowców. Płazy, ptaki czy ssaki mają przecież wysoce wyspecjalizowany układ odpornościowy, który powinien zwalczać obce organizmy. Tymczasem algi naprawdę opanowują tkanki kręgowców.
Pierwszy przypadek endosymbiozy eukariotycznych glonów w komórkach kręgowców sugeruje, że być może to wcale nie jest odosobniony przypadek. Ponieważ u innych ambystom, salamander i żab w jajach także występują algi, niewykluczone, że i u nich nie ograniczają się one wyłącznie do osadzania na osłonie czy infiltrowania przez nią, trafiając ostatecznie do komórek embrionu.
Związek jaj ambystomy z glonami zaobserwowano ponad 100 lat temu. Zyskał on formalną nazwę w 1927 r., gdy Lambert Printz nadał algom wiele mówiącą nazwę Oophilia amblystoma (nazwę rodzaju można przetłumaczyć jako "kochający jaja"). Natury symbiozy nie poznano jednak aż do lat 80. ubiegłego wieku, gdy wykazano eksperymentalnie, że pod nieobecność glonów embriony nie rozwijają się tak szybko. Podobnie było zresztą z algami. Bez płodów ambystom do towarzystwa rosły wolniej.
Kanadyjsko-amerykański zespół skorzystał z techniki zwanej fluorescencyjną hybrydyzacją in situ (FISH od ang. fluorescence in situ hybridization). Pozwoliła ona na wykrycie sekwencji 18S rRNA unikatowej dla Oophilia za pomocą specjalnych fluorescencyjnych sond.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Bakterie z rodzaju Wolbachia, pasożyty przekazywane następnym pokoleniom wyłącznie za pośrednictwem komórek jajowych, kontrolują płeć potomstwa zainfekowanych pająków z gatunku Oedothorax gibbosus. Ponieważ w interesie mikroba leży rozrost populacji samic, nakłania swoje gospodynie do dzieworództwa lub uśmierca samce na wczesnym etapie rozwoju.
Żyjące w cytoplazmie komórek (endosymbiotyczne) bakterie związane obowiązkowo lub warunkowo ze stawonogami mogą, jak widać, zwiększać swoje rozpowszechnienie w populacji, zmieniając reprodukcję gospodarzy. Dotąd wspominano o manipulacjach reprodukcyjnych wśród owadów (zwłaszcza błonkoskrzydłych, motyli, muchówek i chrząszczy), skorupiaków (równonogów) i roztoczy. Mimo że zaobserwowano, że endosymbionty są często spotykane u pająków i że proporcja płci pewnych gatunków pająków jest silnie sfeminizowana, dotąd dla tego rzędu nie zademonstrowano bezpośredniego związku między zakażeniem bakteryjnym a zmiennością stosunku płci.
Samice O. gibbosus, pająka z rodziny Erigoninae, wykazują znaczne zróżnicowanie proporcji płci młodych i bywają zarażone co najmniej trzema różnymi bakteriami endosymbiotycznymi, zdolnymi do zmieniania reprodukcji gospodarza. Bram Vanthournout z Uniwersytetu w Gandawie, którego artykuł ukazał się właśnie w piśmie BMC Evolutionary Biology, ujawnia, że chodzi o riketsje oraz reprezentantów dwóch innych rodzajów – Wolbachia i Cardinium.
Eksperymenty pokazały, że zmienność stosunku płci była dziedziczona w linii matczynej, a usunięcie bakterii za pomocą antybiotyków przywracało normalną proporcję liczby samców i samic. Lęgi samic zakażonych Gram-ujemnymi bakteriami Wolbachia były silnie sfeminizowane, podczas gdy u niezarażonych samic proporcja młodych obojga płci podlegała wyrównaniu. Ponieważ lęgi samic zarażonych okazały się znacznie mniejsze, uśmiercanie męskich płodów wydaje się najbardziej prawdopodobnym mechanizmem.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy mszyce atakują roślinę, zaczyna ona wysyłać chemiczne wołanie o pomoc. Z odsieczą przybywają np. biedronki, a wtedy mszyce zaczynają nadawać własny sygnał alarmowy i rozpraszają się. Naukowcy z zespołu doktora Martina De Vosa, który najpierw pracował w Instytucie Boyce'a Thompsona, a obecnie jest powiązany z holenderską firmą Keygene, manipulowali tym systemem ostrzegawczym.
Zauważyli, że w sytuacji, gdy roślina ciągle nadawała charakterystyczny dla mszyc sygnał SOS, owady ignorowały komunikat pozbawiony w tej sytuacji znaczenia i nie rozbiegały się już na wszystkie strony. Jak łatwo się domyślić, ułatwiało to polowanie biedronkom, które mogły liczyć na naprawdę spore żniwo. To wyścig zbrojeń między roślinami a mszycami – uważa De Vos.
Większość gatunków mszyc ucieka, gdy wyczuje feromon – (E)-β-farnezen (EBF). Jest on wydzielany przez zaatakowane owady i często przyciąga kolejne drapieżniki. Naukowcy podkreślają, że ogrodnicy zawsze mieli nadzieję, że mechanizm ten uda się jakoś wykorzystać w walce z mszycami. De Vos dodaje, że chodzi nawet nie tyle o same szkody powodowane przez Aphidoidea, co o przenoszone przez nie wirusy roślinne.
Hodując mszyce na roślinach zmienionych genetycznie w taki sposób, by produkowały owadzi feromon alarmowy, stworzyliśmy nieustraszone mszyce, które nie miały zamiaru nigdzie uciekać. To zjawisko zwane habituacją, przypominające przebywanie w jednym pomieszczeniu ze skunksem – po jakimś czasie przestaje się wyczuwać jakąkolwiek woń – wyjaśnia współautor badania opublikowanego w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences dr Georg Jander.
Co ciekawe, zobojętniałe mszyce rosną szybciej od swoich przeciętnych pobratymców (najprawdopodobniej dlatego, że spędzają mniej czasu na reagowaniu na fałszywe alarmy). Nie wychodzą na tym za dobrze, gdy niebezpieczeństwo jest jak najbardziej realne, ponieważ pojawienie biedronek kompletnie je zaskakuje.
Akademicy zademonstrowali, że wystawienie na oddziaływanie (E)-β-farnezenu zmienia u mszyc ekspresję genów. Aphidoidea ulegają habituacji w ciągu życia 3 pokoleń. Jeśli rośliny nie wytwarzają feromonu alarmowego, odzwyczajają się po upływie tego samego czasu. Można sobie wyobrazić imponujące tempo tych przekształceń, skoro mszyce przychodzą na świat już ciężarne.
Przed naukowcami do identycznego rozwiązania uciekła się sama natura. Niektóre gatunki roślin, np. ziemniaki, mogą wytwarzać EBF. Jego ilość zależy od odmiany.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.