अपने उत्परिवर्ती विकृतियों के दौरान समता को सुरक्षित रखने के लिए भृंगों के पास एक चतुर तरीका है: ScienceAlert

कीड़ों के अपने अनुकूल रोगाणुओं का सेट होता है जो उन्हें स्वस्थ रखने में मदद करते हैं, जैसे हम करते हैं।

लेकिन हमारे उचित कशेरुकियों की तरह बड़े होने के बजाय, कीड़े अपने जीवन के पुराने चरणों में बदलने के लिए अत्यधिक शरीर विकृति से गुजरते हैं।

जैसा कि आप उम्मीद कर सकते हैं, ये जीवन बदलने वाले मोड़ रोगाणुओं के रहने की व्यवस्था को जटिल बनाते हैं।

यह जटिल प्रक्रिया अन्य अंगों और ऊतकों को पूरी तरह से विकृत और रूपांतरित कर सकती है, इसलिए यात्रा के दौरान कोई भी रोगाणु जीवित रहने में सक्षम नहीं हो सकता है, मज़े की तो बात ही छोड़ दें।

मेंज में जोहान्स गुटेनबर्ग विश्वविद्यालय के विकासवादी पारिस्थितिकीविद् रेबेका जानके और उनके सहयोगी ग्रिमेस बीटल में इस परिवर्तनकारी प्रक्रिया पर करीब से नज़र डालते हैं। लग्रिया वेलोसा यह पता लगाने के लिए कि इन उथल-पुथल के दौरान उनके नन्हे-मुन्नों का क्या होता है।

जबकि डार्क बीटल में उनके माइक्रोबायोम के भीतर कई सहजीवी प्रजातियां होती हैं, वे विशेष रूप से उन पर निर्भर होती हैं बर्कहोल्डरिया सफल प्रजनन के लिए बैक्टीरिया।

बीटल अंडे और लार्वा संक्रमण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, लेकिन बर्कहोल्डरियाजो मादा भृंग अपने अंडाशय के पास की ग्रंथियों से अपने अंडों पर स्रावित करती हैं, जिससे उनकी संतान सुरक्षित रहती है पॉलीकेटाइड रसायन जिसमें रोगाणुरोधी गुण.

नतीजतन, एक विशेष एक बर्कहोल्डरिया मरोड़, बी। मेरी त्वचाया Lv-StB, बीटल के अंदर एक आरामदायक जीवन जीने के इतने आदी हो गए हैं कि यह अपने आप चलने की सभी क्षमता खो चुका है: इसके जीन और हरकत के लिए साइटोस्केलेटन हैं लगभग पूरी तरह से चला गयाइसलिए वे भी अपने अस्तित्व के लिए भृंगों पर निर्भर हैं।

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जानके और टीम ने पता लगाया कि फ्लोरोसेंट मार्करों और माइक्रोसीटी स्कैन का उपयोग करके रोगाणुओं का क्या हुआ, और बैक्टीरिया के डीएनए के नमूने लिए।

माँ भृंग अपने अंडों को बैक्टीरिया युक्त चिपचिपी ग्रंथि से ढकने के बाद, रोगाणु भूखे परजीवी बैक्टीरिया और कवक से लड़ते हुए, अंडों की सतह पर लगभग छह दिन बिताते हैं।

एक बार जब युवा लार्वा हैच करते हैं, तो बैक्टीरिया लार्वा के बाहरी एपिडर्मिस में तीन गहरे पीछे के सिलवटों में इकट्ठा होते हैं, जैसे पश्च साइनस। ये तह न केवल सहजीवन के लिए सुरक्षा प्रदान करते हैं; उनमें ग्रंथियों की कोशिकाएं भी होती हैं जो संभवतः बैक्टीरिया को स्राव के साथ खिलाने में मदद करती हैं।

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लेकिन अत्यधिक परिवर्तन के दौरान ये जेबें भी सिकुड़ जाती हैं। हालांकि, यह कुछ बैक्टीरिया को सतह पर भागने की अनुमति देता है, इस बार प्यूपा पर, वयस्क बीटल के प्रजनन अंगों की ओर बढ़ने के लिए तैयार है।

शोधकर्ताओं ने कुछ भी नहीं खोजा बी। मेरी त्वचा प्यूपा की आंत में, इसलिए यह स्पष्ट है कि उनके मेजबान की ग्रंथियों की यात्रा आंतरिक मार्गों से नहीं होती है।

इसलिए शोधकर्ताओं ने विकासशील प्यूपा पर पॉलीस्टाइनिन के छोटे फ्लोरोसेंट मोतियों को रखा। एक बार जब वे वयस्क के रूप में उभरे, तो अधिकांश मोती भृंगों के पेट की नोक के आसपास समाप्त हो गए, क्योंकि उनके डिब्बे वहीं खुल गए थे जहां उनकी पिछली जेब थी।

उनकी पीठ पर अद्वितीय ‘जेब’ को संशोधित करके, कृषि भृंग अपने सुरक्षात्मक सहजीवन को बनाए रखने में सक्षम थे और पुतली के दौरान नए विकसित वयस्क अंगों में उनके स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करते थे,” कहते हैं कोपेनहेगन विश्वविद्यालय के विकासवादी पारिस्थितिकीविद् लौरा फ्लोर्स।

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वयस्क ग्रंथियों में बैक्टीरिया की यात्रा का अंतिम चरण एक रहस्य बना हुआ है, और इस प्रक्रिया का अधिकांश भाग केवल मादा भृंगों में होता है। नर पुतली अवस्था से बैक्टीरिया खोना शुरू कर देते हैं – उनके पीछे के साइनस बहुत छोटे और उथले होते हैं, और वयस्क पुरुषों में सहजीवन की कमी होती है।

मादा (बाएं) और नर (दाएं) डार्क बीटल लार्वा और प्यूपा में क्यूटिकल पॉकेट बनता है। (जानके एट अल। , फिजियोलॉजी में फ्रंटियर्स2022)

“वयस्कता में, सहजीवी अंगों का मुख्य उद्देश्य अंडे के चरण और अगली पीढ़ी में एक सफल संक्रमण को सक्षम करना प्रतीत होता है,” समझाना पुष्प। “चूंकि केवल मादाएं अंडे देती हैं, वयस्क पुरुषों को इन संभावित महंगे अनुकूलन को ले जाने की आवश्यकता नहीं होती है, और वे बैक्टीरिया के लिए एक मृत अंत हैं।”

में चींटियों की तरह सामाजिक कीड़े, यदि व्यक्ति अपने कुछ माइक्रोबियल साथियों को खो देते हैं, तो उन्हें समूह में दूसरों से वापस प्रत्यारोपित किया जा सकता है; अध्ययन के नए परिणाम इस बात का उदाहरण प्रदान करते हैं कि कैसे अकेले कीड़े अपने सबसे कमजोर जीवन चरणों के दौरान इस संभावित नुकसान से बच सकते हैं।

“इन निष्कर्षों से पता चलता है कि सहजीवन के पारिस्थितिक महत्व ने संभवतः मेजबान में विशेष संरचनाओं के विकास के लिए परिवर्तन के दौरान बैक्टीरिया को बनाए रखने और बनाए रखने के लिए प्रेरित किया,” जेनके और सहयोगियों का कहना है। वे अपना पेपर समाप्त करते हैं.

यह शोध में प्रकाशित हुआ था फिजियोलॉजी में फ्रंटियर्स.

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