Зброя гусениць проти личинок наїзників - віруси

Личинки наїзника Cotesia glomerata виходять з гусениці капустної білянки.

Комахи, відомі як наїзники, або паразитоїдні оси, відкладають яйця всередину молодих личинок метеликів і жуків, перетворюючи гусениць на приречені на смерть інкубатори для сотень своїх нащадків. Але деякі вірусні інфекції допомагають гусеницям боротися з цим.

Нове дослідження показує, як певні віруси можуть допомогти гусеницям протистояти паразитоїдним осам. Групи білків під назвою фактор вбивства паразитоїдів, або PKF, які містяться в деяких вірусах комах, неймовірно токсичні для личинок наїзників, повідомляють вчені в журналі Science.

За словами співавторки дослідження Мадокі Накаї (Madoka Nakai), фахівці з вірусних інфекцій комах з Токійського університету сільського господарства і технологій (Tokyo University of Agriculture and Technology), нова знахідка показує, що віруси і гусениці можуть об'єднатися для боротьби зі спільним ворогом - осою. Паразитоїдна оса вбиває господаря, який необхідний вірусу для виживання, тому вірус бореться за свій будинок.

Більш того, деякі гусениці лусуекрилих самі виробляють білки, що вбивають ос. Ймовірно, в далекому минулому кілька метеликів пережили вірусну інфекцію і отримали «нагороду» у вигляді генетичних інструкцій для виробництва необхідних білків, припускає команда вчених.

У 1970-х роках дослідники виявили, що заражені вірусом гусениці можуть вбивати личинок паразитоїдних ос за допомогою невідомого вірусного білка. У новому дослідженні вченим вдалося визначити цей білок. Вони заразили гусениць молі вірусом комах, що несуть в собі генетичні інструкції для створення таких білків. Потім дослідники або дозволили наїзникам відкласти яйця в гусениць, або піддали личинок ос впливу гемолімфи (еквівалента крові у комах) заражених гусениць.

Заражені вірусом гусениці були поганими господарями для паразитоїдної оси Cotesia kariyai; більшість молодих людей загинули, не встигнувши вийти з гусениць у світ. Гемолимфа заражених гусениць також ефективно знищувала личинок ос - у ній загинуло понад 90% потомства.

Однак личинки деяких видів паразитоїдних ос, зокрема Meteorus pulchricornis, виявилися не чутливими до білка PKF. Відповівши на запитання, чому це так, можна буде з'ясувати нові подробиці давньої еволюційної боротьби між усіма трьома типами організмів: наїзниками, їх господарями-гусеницями і вірусами, які живуть в останніх і знищують перших. Самка наїзника Meteorus pulchricornis відкладає яйця в гусеницю бавовняної совки.

Можливий практичний сенс дослідження полягає в тому, щоб дізнатися, наїзників яких видів можна з найбільшою ефективністю використовувати як біологічну зброю проти шкідників сільськогосподарських культур.