Novorođene bube moraju da igraju „rulet“ kako bi na vreme pronašle partnere za preživljavanje

Simbioza, ili interakcija dve različite vrste, uobičajena je i često neophodna za preživljavanje. Kod insekata, simbiotski mikrobi često olakšavaju i podstiču rast domaćina. Međutim, pre nego što simbiotska saradnja može da počne, domaćini moraju da pronađu svoje simbionte.

Ponekad se oni prenose sa roditelja na potomstvo; u drugim slučajevima domaćini moraju sami da pronađu svoje simbionte — ili da se suoče sa teškim posledicama ako to ne urade na vreme, kaže nova studija.

Preporučujemo

„Pokazali smo da je za stenicu Leptoglossus zonatus, akvizicija nužnog bakterijskog simbionta Caballeronia putem gutanja vremenski ograničena“, rekao je Lijam Salivan, doktorand na Univerzitetu Arizone. „Ako ove bube ne uspeju da unesu bakteriju Caballeronia na vreme, počinju da se suočavaju sa redukovanim preživljavanjem, manjom težinom u odraslom dobu i produženim vremenom razvoja do zrelosti“.

Ove bube su neobične među insektima koji se oslanjaju na izvor bakterija iz životne sredine da bi obezbedile neophodnog simbionta, dodaje prof. dr entomologije Moli Hanter. Sredine gde suvoća, zračenje i pH vrednost tla utiču na pronalaženje simbionta pretvaraju ovu potragu u igru ruleta.

Trka sa vremenom

Ove bube prolaze kroz pet juvenilnih faza, zvanih instari, pre dostizanja odraslog doba. Nimfe se izlegu u krošnjama drveća, gde su njihovi bakterijski simbionti koji žive u zemljištu retki ili se uopšte ne mogu naći.

Nakon izleganja počinje trka sa vremenom. Putovanje od krošnje do tla je opasan poduhvat za nimfe koje imaju samo nekoliko milimetara. Rizik od predatora i energetske potrebe su visoki. Međutim, neuspeh u pronalaženju simbionta je takođe smrtonosan.

Istraživači su testirali koliko je odloženo pronalaženje simbionta teško uticalo na bube. Kad dostignu drugi instar, sat počinje da otkucava za pronalaženje simbionta. Dok postaje sve važnije da bube pronađu simbionta, šanse se zapravo smanjuju — a ne povećavaju — da će, ako pronađu simbionta, gutanje bakterije rezultirati simbiontskom kolonizacijom i preživljavanjem, kažu istraživači.

Mnoge bube koje su bile izložene simbiontu nakon 16 ili više dana uopšte nisu uspele da ga usvoje. Odloženo usvajanje je takođe značilo ograničen razvoj simbiotskog organa u crevnom sistemu, specijalizovanog organa gde žive mikrobni simbiotski partneri.

Uprkos malim šansama

Zašto je ova simbioza — za bube toliko opasna i energetski zahtevna — evoluirala na ovaj način? U pitanju je samo jedna vrsta u redu od više hiljada insekata koji sarađuju sa bakterijom Caballeronia, a ovaj odnos možda potiče iz vremena pre diverzifikacije u grupe i porodice.

„Teško je znati kako su preci ovih porodica krenuli putem sticanja svog nutritivnog simbionta iz životne sredine, ali mogu postojati jasne koristi. Na primer, bube bi mogle usvojiti simbionta koji je već prilagođen lokalnoj sredini, što im može dati veću osposobljenost“, kažu istraživači.

„Naši rezultati ističu potencijalnu cenu. Ipak, ove porodice su se diverzifikovale i uspešne su, što znači da koristi često nadmašuju trošak“.

Pošto je studija izvedena u laboratoriji, dokazi o tome da li je odloženo pronalaženje simbionta problem u divljini su ograničeni. Preliminarni podaci sa terena pokazuju da neke jedinke ne uspevaju da pronađu simbionta na vreme i umiru u većem broju, što sugeriše da je ovo stvarni rizik za ove bube.

Ovaj rad bi mogao pomoći u kontroli ovih buba koje, kao i mnoge druge vrste povezane sa bakterijom Caballeronia, predstavljaju poljoprivredne štetočine, kažu istraživači.

„Kao biolozi, znamo da su životi biljojeda teški i da mnogi uginu mladi. Sticanje sopstvenog simbionta na vreme kako bi bio koristan je još jedan egzistencijalni izazov“.

(Telegraf Nauka/Phys.org)