Rotifers menyelamatkan diri dari parasit dengan terbang ke badan air yang lain • Alexander Markov • Berita Sains mengenai "Elemen" • Biologi

Rotifers menyelamatkan diri dari parasit dengan terbang ke badan air yang lain.

Pemutar Bdelloid Habrotrocha. Gambar dari www.microscopy-uk.org.uk

Adalah diketahui bahawa pembiakan seksual secara radikal mempercepat evolusi adaptif. Walau bagaimanapun, rotary bdelloid tidak melakukan pembiakan seksual selama puluhan juta tahun. Ia tidak jelas bagaimana mereka menguruskan untuk tidak kehilangan "perlumbaan senjata evolusi" kepada parasit. Ternyata rotifer berjaya menghilangkan parasit kerana kemampuan mereka untuk menahan pengeringan dan dibawa oleh angin.

Pembiakan seksual secara dramatik meningkatkan kecekapan pemilihan semula jadi, mempercepat penolakan berbahaya dan pengumpulan mutasi yang berguna, seperti yang dijelaskan dalam artikel Eksperimen pada cacing membuktikan bahawa lelaki adalah hal yang berguna (Elemen, 23 Oktober 2009). Ini amat penting untuk memerangi parasit, yang membawa kepada mangsa mereka "perlumbaan senjata evolusi" yang tidak berkesudahan (lihat: parasit moden lebih berbahaya daripada masa lalu dan masa depan, Unsur, 12/12/2007). Rupa-rupanya, ini adalah salah satu sebab utama penyebaran reproduksi seksual di mana-mana.

Bdelloid rotifers adalah satu-satunya kumpulan besar haiwan di mana kehilangan reproduksi seksual tidak membawa kepada kepupusan pesat.Semua kumpulan lain yang telah meninggalkan pembiakan seksual adalah cabang akhir kecil (atau tandan kecil cabang) pada pokok evolusi. Ini bermakna kumpulan sedemikian biasanya mati sebelum mereka menimbulkan taksiran besar (keluarga, skuad, atau kelas). Diasumsikan bahawa penyebab utama kepupusan populasi aseksual adalah parasit, mengatasi mereka dalam perlumbaan evolusi dan membawa kepada pembasmian pemusnahan.

Walau bagaimanapun, pemendakan bdelloid telah tanpa pembiakan seksual sekurang-kurangnya 40 juta tahun. Pada masa ini mereka berjaya menjadi kumpulan yang agak pelbagai, yang ahli biologi memberikan pangkat kelas dan yang merangkumi lebih daripada 450 spesies moden. "Unsur-unsur" telah membincangkan tentang beberapa "helah" tertentu yang mana pemendekan dapat sebahagiannya mengimbangi kekurangan pembiakan seksual (lihat: Kehilangan pembiakan seksual menyumbang kepada kemunculan gen baru, "Unsur", 10.15.2007; pertukaran gen mendatar menggantikan rotifers dengan pembiakan seksual, "Elemen", 07.06.2008). Tetapi teknik ini boleh memberi kesan positif yang nyata hanya pada selang masa yang besar.Ini adalah mekanisme yang terlalu lambat untuk benar-benar membantu rotifers dalam "bangsa evolusi" dengan parasit, yang biasanya berjalan dengan cepat.

Hujung kepala rotifer bdelloid dengan banyak silia yang berfungsi untuk menyesuaikan zarah makanan ke mulut. Walaupun rotifers adalah haiwan berbilang sel, dalam tabiat mereka, dan dalam saiz, mereka menyerupai ciliates. Gambar dari www.microscopy-uk.org.uk

Rotifers nampaknya mempunyai sejenis "senjata rahsia" terhadap parasit, yang membolehkan mereka bertambah maju, bertentangan dengan jangkaan teori. Terdahulu, idea itu menyatakan bahawa spesies mangsa dapat melepaskan diri dari parasit yang menyerang mereka dalam perlumbaan evolusi di habitat tertentu jika mereka boleh bergerak ke tempat lain yang tidak terinfeksi tanpa mengambil parasit mereka dengan mereka (Ladle et al., 1993). Ahli biologi Christopher G. Wilson dan Paul W. Sherman dari Cornell University (USA) telah mencadangkan bahawa rotary bdelloid mempunyai kemahiran ini. Asas untuk asumsi itu adalah tiga ciri unik haiwan ini. Pertama, rotary bdelloid dapat bertolak ansur dengan pengeringan lengkap, dan daya maju dalam keadaan kering dikekalkan sehingga 9 tahun.Kedua, dalam bentuk kering, mereka sangat mudah dibawa oleh angin (itulah sebabnya banyak jenis pemutar bdelloid mempunyai pengedaran global). Ketiga, mereka dengan serta-merta "menyerap" dan mula berkembang dan berkembang biak, sebaiknya mereka masuk ke tempat yang basah, sama ada genangan kecil atau sekeliling lumut mentah.

Musuh utama rotifers bdelloid adalah kulat parasit genus. Rotiferophthora. Ini adalah parasit khusus yang menyebabkan penyakit mematikan di rotary bdelloid dan tidak ada orang lain. Kulat membunuh rotifers, pucuk keluar melalui penutupnya, dan menyebarkan spora yang dimakan oleh rotifers lain dan menjangkiti mereka.

Penulis memutuskan untuk memeriksa sama ada pemendam boleh menyingkirkan parasit dengan pengeringan dan pemindahan seterusnya oleh angin. Mereka bereksperimen dengan rotifers genus. Habrotrochakepunyaan klon yang sama, iaitu genetik hampir atau sama sekali.

Rotifers duduk satu persatu dalam hidangan Petri dan membenarkan mereka hidup dan menghasilkan semula secara damai selama 9 hari. Pada masa ini, setiap rotifer berjaya menimbulkan populasi kecil beberapa orang sedozen. Selepas itu, spora kulat maut ditambah ke semua cawan kecuali untuk kawalan. Rotiferophthora angustispora. Kulat mula berkembang pesat dengan cepat dan memusnahkan semua rotifers dalam cawan dalam 12-15 hari. Sementara itu, populasi kawalan terus meningkat dan nombor mereka stabil pada tahap 200-300 individu pada masa yang sama bahawa haiwan terakhir mati dalam populasi yang dijangkiti.

Penulis kemudian cuba mengeringkan populasi rotifers yang dijangkiti tiga hari selepas jangkitan dan membiarkannya kering selama seminggu. Selepas itu, air dicurahkan ke dalam cawan lagi. Pada mulanya ia seolah-olah segala-galanya berjalan lancar: rotifers hidup dan kelihatan sihat, dan air tidak berjangkit untuk rotifers lain, yang menunjukkan ketiadaan spora cendawan hidup. Tetapi selepas 48 jam, hayat cendawan yang masih hidup mula muncul dari mayat pemusnah mati, mereka menghilangkan spora, dan selepas 2-3 minggu penduduk berputar mati.

Meninggalkan rotif yang dijangkiti dalam bentuk kering, bukan untuk satu tetapi selama dua minggu, penulis memperoleh keputusan yang sama: selepas menambah air, bukan sahaja rotifer yang hidup, tetapi juga cendawan, dan segala-galanya berakhir dengan susah payah.

Walau bagaimanapun, keputusannya berbeza sekali apabila populasi dikeringkan untuk tempoh yang lebih lama 3, 4 atau 5 minggu.Dalam kes ini, sebahagian besar populasi "direndam" kekal bebas dari jangkitan kulat sehingga akhir percubaan (selama 20 minggu). Selepas tiga minggu kering, cendawan "hidup" hanya dalam 40% daripada populasi eksperimen, selepas empat minggu – dalam 15%, lima minggu – dalam 9.5%. Oleh itu, rotifers tahan pengeringan lebih baik daripada parasit mereka. Jelas sekali keupayaan ini membantu mereka melawan jangkitan kulat.

Adakah merebak dengan bantuan angin juga membantu mereka? Penulis membina kamera di mana angin cahaya bertiup, dan meletakkan cawan dengan pemendekan yang terinfeksi dan hanya kering di sana. Terdapat juga substrat semulajadi dalam cawan: lumut dan lumpur. Pada jarak 30-40 cm, 24 cawan kosong dipasang. Sepanjang minggu itu, sebanyak 5 mg bahan kering telah ditiup ke dalam cawan ini oleh angin. Cawan dibanjiri dengan air, dan dalam 17 daripadanya, haiwan diraja tidak lama lagi. Dalam tujuh daripada tujuh belas populasi ini, kulat parasit tidak lama lagi muncul, yang retak pada rotifers, seperti biasa, dalam masa 2-3 minggu. Walau bagaimanapun, baki 10 penduduk masih bebas daripada kulat dan berasa normal sehingga berakhirnya eksperimen.

Oleh itu, tanpa angin, rotifers perlu berbaring selama sekurang-kurangnya tiga minggu untuk menyingkirkan jangkitan. Dibawa oleh angin, rotifers dibebaskan dari kulat lebih cepat. Akibatnya, angin benar-benar dapat membantu pemutus melarikan parasit. Rupa-rupanya, ini disebabkan oleh fakta bahawa rotifers lebih baik disesuaikan dengan penyebaran dengan bantuan angin daripada cendawan. Pemendekan yang sihat, mengeringkan, menjadi padat (kurang daripada 300 mikron) dan badan-badan kecil bujur yang ringan, yang dipanggil "tong" (tunas). "Kegs" sangat diterima oleh angin. Cendawan disesuaikan terutamanya untuk merebak melalui air. Dalam eksperimen kawalan, apabila populasi yang dijangkiti tidak kering dan diselesaikan dengan titisan air, semua populasi anak perempuan dijangkiti dan tidak lama lagi meninggal dunia.

Adalah jelas bahawa dalam pemendakan semula jadi dan parasit mereka sering mengalami kemarau yang lebih lama dan memindahkan jarak lebih jauh daripada dalam eksperimen yang dilakukan. Hasilnya mengesahkan idea bahawa rotifers berjaya bertahan tanpa pembiakan seksual kerana fakta bahawa mereka telah belajar dengan baik untuk bermain bersembunyi dan mencari dengan parasit.

Sumber: Christopher G. Wilson, Paul W. Sherman.Pengeringan Aseksual Sebelum dan Meniup Away // Bridloid Rotifers Escape Sains. 2010. V. 327. P. 574-576.

Lihat juga tentang rotary bdelloid:
1) Kehilangan pembiakan seksual menyumbang kepada kemunculan gen baru, "Unsur", 15.10.2007.
2) Pertukaran gen mendatar menggantikan rotif pembiakan seksual, "Elements", 07.06.2008.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: