Prawda

Czwartek, 29 czerwca 2017 - 09:20

« Poprzedni Następny »


Youtube

Najnowsze filmy
Najczęściej oglądane
youtube - ikona

Pluskwiak zatrzymujeżywność w pół drogi, żeby zrobić miejsce dla mikrobów 


Ed Yong 2015-09-08


Twój przewód pokarmowy jest długą, ciągłą rurą. Żywność wchodzi z jednej strony, zostaje strawiona i obdarta ze składników odżywczych i wypychana z drugiego końca. Tak jest u mrówek i słoni, lwów i lwów morskich, jastrzębi i motyli. Ale nie u tarczówkowatych, rodziny z podrzędu pluskwiaków o kształcie tarcz. W jelitach tych spijających sok roślinny owadów, żywność wchodzi jednym końcem, zostaje strawiona i obdarta ze składników odżywczych… a potem zatrzymuje się. Nigdy nie przepływa do tylnej części przewodu pokarmowego. Ta część narządu została przekształcona z miejsca trawienia w apartamentowiec dla mikrobów.

Nasze jelita także pełne są bakterii i innych mikrobów, ale żyją one wśród nurtów żywności i pomagają nam strawić nasze posiłki. Pluskwiaki tarczówkowate urządzone są zupełnie inaczej. Ich przewód pokarmowy składa się z kilku uszeregowanych komór. Pierwsze trzy (M1, M2 i M3 na rysunku poniżej) są do składowania i trawienia żywności i do absorbowania składników odżywczych. Czwarta (M4 i M4B) składa się z wielu rozgałęziających się woreczków i krypt gęsto wypełnionych symbiotycznymi bakteriami.


Obecnie, Tsubasa Ohbayashi i Yoshitomo Kikuchi z Uniwersytetu Hokkaido w Japonii odkryli, że to rozdzielenie jest wymuszone przez specjalny narząd – skrajnie wąski korytarz (CR na rysunku), który oddziela komory trzecią i czwartą. Jest cienki i niepozorny, i dlatego nikt go wcześniej nie zauważył. Odgrywa jednak żywotną rolę: pozwala pewnym bakteriom na skolonizowanie tylnej połowy przewodu pokarmowego, trzymając żywność i inne mikroby w części przedniej.


To odkrycie mówi o dwóch najważniejszych stronach partnerstwa między zwierzętami i mikrobami. Pierwszą jest konflikt. Nawet korzystne bakterie nie są wyłącznie dobrem. Mają własne interesy ewolucyjne i mogą spowodować gospodarzom poważne problemy, jeśli dostaną się do niewłaściwych części ciała. Trzeba je więc powstrzymać i kontrolować. Robimy to ścianą śluzu, który pokrywa nasze jelita, i komórkami odpornościowymi, które patrolują tę ścianę. Inne zwierzęta mają specjalne przegródki, w których przechowują bakterie. Tylna polowa przewodu pokarmowego pluskwiaka jest przykładem takiego wyspecjalizowanego zakwaterowania.


To doprowadza nas do drugiej sprawy: selektywności. Mikroby, które żyją w ciałach zwierząt, nie są tymi samymi mikrobami, które znajdują się w otaczającym zwierzę środowisku. Tylko niektóre gatunki mogą dobrze czuć się w zwierzęcym gospodarzu i tylko niektórym się na to pozwala. U pluskwiaków tylko jedna bakteria o nazwie Burkholderia może skolonizować przewód pokarmowy. (Nie jest całkiem jasne, co Burkholderia robi dla swojego gospodarza, ale wiemy, że jest ważna, bo owady, które jej nie mają, nie mogą dorosnąć do pełnych rozmiarów i umierają wcześnie.)


Nowoodkryty korytarz u pluskwiaków jest odpowiedzialny za tę skrajną selektywność. Stanowi sortownię symbiontów. W zeszłym roku zespół Kikuchiego nakarmił młode tarczówkowate gatunku Riptortus pedestris bakteriami Burkholderia, oznakowanymi świecącą, zieloną cząsteczką. Zobaczyli, że bakterie ustawiły się w kolejkę u wejścia do wąskiego korytarza i przez kilka godzin przepychały się przez niego. Robi to tylko Burkholderia. Inne bakterie nie potrafią odbyć tej samej podróży.


Nie potrafi tego także ani żywność, ani płyny. Niedawno zespół podał pluskwiakom wodę zabarwioną na czerwono. Fala czerwieni powoli przechodziła przez jelita i całkowicie zatrzymała się u wejścia do ciasnego korytarza. Czymkolwiek jest ten narząd, nie przepuszcza żywności, płynów i większości mikrobów.  


Badając go pod mikroskopem zespół odkrył jego tajemnicę. Przede wszystkim, jest niemożliwie wąski: zaledwie kilka milionowych części metra szerokości. Jest także wypełniony śluzem, który działa jak fizyczny korek. Tylko Burkholderia może się przez to przebić, częściowo dlatego, że jest świetnym pływakiem. Popycha się silnym, podobnym do bicza ogonem, zwanym wicią. Kiedy zespół Kikuchiego manipulował ze zmutowaną Burkholderia, nie udało im się odtworzyć porządnej wici i te szczepy nie potrafiły przedostać się przez korytarz.


Inne bakterie jednak, takie jak E.coli i B.subtilis mają własne wici, a jednak też nie potrafią przedostać się. Musi być coś jeszcze, co tamuje im drogę i nikt nie wie, co to może być. Jest możliwe, że tylko Burkholderia wytwarza enzym, który rozkłada śluz, a więc zarówno płynie, jak drąży tunel. Albo też Burkholderia może być wyjątkowo odporna na enzymy trawienne i antybakteryjne substancje chemiczne, które uwalnia pluskwiak, by powstrzymać inne mikroby.


Jest możliwe, że zarówno owad, jak bakteria, mają swoje role do odegrania w zapewnieniu wierności tego partnerstwa. Tak samo może być z innymi naturalnymi sojuszami. Śliczna kałamarniczka hawajska (Euprymna scolopes) jest skolonizowana przez jeden gatunek świecącej bakterii o nazwie Vibrio fishceri, którą przechowuje w kryptach w ciele. Mimo mnóstwa bakterii, które kłębią się w otaczającym morzu, tylko V.fischeri potrafi wejść i skolonizować krypty kałamarniczki. Jak pisałem poprzednio, ta selektywność zależy zarówno od kałamarniczki, jak od mikroba.


Kałamarniczka i owad mają jeszcze jedną rzecz wspólną: każde nowe pokolenie pobiera swoje mikroby ze środowiska. Selektywność jest więc dla nich naprawdę ważna. Potrzebne im są bardzo precyzyjne sposoby wyciągnięcia właściwego partnera z otaczającego środowiska. To samo dotyczy większości gatunków tarczówkowatych i dlatego, jak się wydaje, ten korytarz istnieje u wszystkich około 40 tysięcy członków tej rodziny.


Jedyne wyjątki także dowodzą reguły. Niektóre pluskwiaki tarczówkowate wyewoluowały bardzo specyficzne metody przekazywania swoim dzieciom odpowiednich, korzystnych mikrobów. Jedne kładą kapsułki pełne mikrobów obok jajeczek. Inne pokrywają jajeczka pełnym bakterii śluzem. Tak czy inaczej, młode pluskwiaki mają gwarancję, że znajdą właściwe mikroby, więc sortujące symbionty korytarze są mniej użyteczne. I, jak to się często dzieje w ewolucji, zaniknęły one. Kiedy te pluskwiaki dorastają, ich korytarz kurczy się do nitki i obie połowy przewodu pokarmowego są zasadniczo oddzielone.


Jak więc wydalają odchody? Eksperyment zespołu Kikuchiego z czerwonym zabarwieniem żywności ujawnił odpowiedź. Żywność zostaje zaabsorbowana w przedniej części przewodu pokarmowego, wysłana od owadziego odpowiednika nerek, a następnie przesłana z powrotem do tego samego końca w postaci odchodów. Być może jest to najwyraźniejszy sygnał, że te mikroby mają znaczenie. By dać im dach nad głową pluskwiaki musiały zmienić całą trasę żywności w swoich ciałach, omijając czwartą komorę, w której zamieszkują bakterie.


Źródło:
Ohbayashia, Takeshita, Kitagawa, Nikoh, Koga, Meng, Tago, Hori, Hayatsu, Asano, Kamagata, Lee, Fukatsu & Kikuchi. 2015. Insect’s intestinal organ for symbiont sorting. PNAS http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1511454112


Bug Stops Food Halfway Down Its Gut To Make Room For Microbes

Not Exactly Rocket Sciene, 31 sierpnia 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Ed Yong 


Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 615 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Gigantyczne “paleonory” wykopane przez wymarłe ssaki   Coyne   2017-06-29
Biodynamiczne rolnictwo i inne nonsensy   Novella   2017-06-28
Pochodzenie i migracja kotów domowych: badanie genetyczne   Coyne   2017-06-27
Masz szczątkowe mięśnie, które poruszały wąsy twoich przodków   Coyne   2017-06-25
Najwcześniejsi ludzie współcześni   Novella   2017-06-23
Głupota pomylonej godności   Pinker   2017-06-21
Mój potworniak ma raka, czyli gdzie z tą tarczycą, poczwaro   Łopatniuk   2017-06-17
Rozszyfrowanie tego, jak mózg naczelnych identyfikuje twarze ludzkie   Coyne   2017-06-16
W naukę się  nie wierzy, naukę się uprawia   Koraszewski   2017-06-15
Ryzyko niewarte podejmowania: list otwarty do moich kolegów w świecie akademickim   Boutwell   2017-06-14
Intersekcjonalny feminizm kwantowy   Coyne   2017-06-13
Antynaukowe przesłanie „Frankensteina” zawsze było głupie   Ridley   2017-06-12
Superantybiotyki na supermikroba   Novella   2017-06-10
Jeden bit różnicy, czyli cyberjasyr od powicia   Maszkowski   2017-06-08
Dobór sztuczny w działaniu: więcej słoni rodzi się bez ciosów   Coyne   2017-06-06
Rolnictwo organiczne nie służy środowisku   Novella   2017-06-04
Nikt nie wie jak najlepiej zwalczać otyłość   Ridley   2017-06-02
Akupunktura kontra nauka, wersja lingwistyczna     2017-06-01
Więcej antyszczepionkowej pseudonauki   Novella   2017-05-30
Podróże po Meddle Earth   Naskręcki   2017-05-28
Badacz: Ludzki zmysł węchu jest lepszy niż wszyscy myślą; może rywalizować z psim!   Coyne   2017-05-27
Wiatr jest czymś nieistotnym dla debaty o klimacie i energii   Ridley   2017-05-25
Nowa mistyfikacja akademicka: sfingowany artykuł o “penisie konceptualnym” opublikowało “wysokiej jakości, recenzowane przez specjalistów” pismo nauk społecznych   Coyne   2017-05-22
Badanie zaszczepionych i nieszczepionych   Novella   2017-05-20
Nie rzuciło mi się w oczy   Łopatniuk   2017-05-18
Biolog ewolucyjny błądzi pisząc o doborze płciowym na łamach “New York Times”   Coyne   2017-05-17
Wielka Brytania powinna przyjąć Zasadę Innowacyjności   Ridley   2017-05-15
Nowa książka o CRISPR, edytowaniu genów i ich etycznych implikacjach   Coyne   2017-05-13
Szarlatan handlujący fałszywą nadzieją     2017-05-12
Czy kiedykolwiek lepiej jest nie wiedzieć?   i Jonny Anomaly   2017-05-10
Czy przestaniemy być mięsożerni?   Ridley   2017-05-09
Nietoperze używają sonaru, by zlokalizować kwiaty kaktusa   Coyne   2017-05-06
Brazylia liczy na technologię izraelską, by rozwiązać śmierdzący problem   Leichman   2017-05-04
Komisja Europejska ukrywa naukę o pszczołach   Ridley   2017-05-03
Dlaczego ryby jaskiniowe ewoluują tak, by oślepnąć?   Coyne   2017-05-02
Artykuł w “Nature” sugeruje, że ludzie żyli w Ameryce Północnej 130 tysięcy lat temu   Mayer   2017-04-29
Rzekł antyszczepionkowiec: Szczepionki powodują autyzm u psów!     2017-04-28
Nowe badanie pamięci długotrwałej   Novella   2017-04-26
Kapryśne mody żywnościowe ukrywają prawdziwy problem żywieniowy   Ridley   2017-04-24
Jakie ładne pakieciki, czyli kto mieszka w żołądku   Łopatniuk   2017-04-22
Epigenetyka stała się niebezpiecznie modna   JC Barnes   2017-04-20
Definiowanie gatunku: nowe, ale problematyczne, pojęcie gatunku   Coyne   2017-04-17
Jak “ludzkie pszczoły”, biotechnolodzy i Gates Foundation ratują afrykański maniok   Ongu   2017-04-15
Opowieść o dwóch krzywych dzwonowych   Ben Winegard   2017-04-12
Skąd bóbr? To są szczuroskoczki, a nie wiewiórki!   Coyne   2017-04-11
Dwie matki jednego albatrosa   Zimmer   2017-04-07
Kiedy ideologia przebija biologię   Coyne   2017-04-04
Możliwe życie znalezione w osadach liczących między 3,8 a 4,3 miliardów lat   Coyne   2017-03-28
Nanocząstki: nowy, jedyny, prawdziwy powód wszystkich chorób?     2017-03-24
Od egzekucji do średniowiecznych tortur: "irański Mandela", Ajatollah Boroujerdi   Rafizadeh   2017-03-23
Dlaczego pandy wielkie mają takie ubarwienie? Odpowiedź: to skomplikowane   Coyne   2017-03-22
Stagnacja socjologii i jej przyczyny   Boutwell   2017-03-21
Przez szyjkę do serca   Łopatniuk   2017-03-18
Możliwości, jakie otwiera edytowanie genów   Ridley   2017-03-17
Michio Kaku całkowicie myli ewolucję człowieka w programie The Big Think   Coyne   2017-03-15
Kolejne przypomnienie, nie ma epidemii autyzmu     2017-03-13
Zbrodnia to niesłychana, ryba zabija pana   Łopatniuk   2017-03-11
Społeczne obyczaje pasówek na kampusie   Lyon   2017-03-08
Pomysłowa nowa hipoteza o mimikrze owadów   Coyne   2017-03-07
Palestyńczycy: Dlaczego "regionalny proces pokojowy" poniesie porażkę   Toameh   2017-03-05
Skandal za kulisami zakazu neonikotynoidów   Ridley   2017-03-04
Okropne informowanie o nauce w “Guardianie”: mamut włochaty” na progu wskrzeszenia? Watpię, a Matthew prostuje błędy   Coyne   2017-03-03
Który naukowiec uratował najwięcej istnień ludzkich?   Coyne   2017-03-01
Pozostaje długa droga na górę Darwina   Zimmer   2017-02-25
Gekon obdziera się ze skóry, by uniknąć drapieżników   Coyne   2017-02-24
Tylko się nie zakrztuś   Łopatniuk   2017-02-18
Czy płeć jest jak gender konstruktem społecznym? Nie.   Coyne   2017-02-17
Czy będzie genetycznie modyfikowana pszenica?   Novella   2017-02-15
Przodek wtóroustych? Nowy raport.   Coyne   2017-02-14
Mimikra müllerowska u Hymenoptera   Coyne   2017-02-11
Czy wirusy pomogły uczynić z nas ludzi?   Zimmer   2017-02-10
Nowy rząd owadów znaleziony w bursztynie z kredy   Coyne   2017-02-08
Alfred Sturtevant: bohater genetyki   Coyne   2017-02-06
Mój ptaszyńcu, czyli rzecz o kurzym wampirze   Łopatniuk   2017-02-04
Sceptyczne pytania, które każdy powinien zadawać   Novella   2017-02-02
Tajemnica pasków zebry rozwiązana – a przynajmniej tak mówią naukowcy   Coyne   2017-01-31
Nasze cętkowane mózgi   Zimmer   2017-01-30
Historia porostów i człowieka, który ją skorygował   Coyne   2017-01-26
Krzykliwa reklama kukrumy a rzeczywistość   Novella   2017-01-25
Niezwykłe pasikoniki naśladujące liście, u których samce i samice są różnych kolorów   Coyne   2017-01-24
Ile komórek ma twoje ciało?   Zimmer   2017-01-20
Selektywne używanie narzędzi wśród mrówek   Coyne   2017-01-17
Genetyczna księga zmarłych   Dawkins   2017-01-14
Mistyfikacja Sokala: dwadzieścia lat później   Coyne   2017-01-13
Pochwała ignorancji, czyli wiem, że nie wiem   Cullen   2017-01-11
Drugie prawo termodynamiki   Pinker   2017-01-10
Adam i Ewa: dwoje, czy więcej niż dwoje przodków?   Coyne   2017-01-07
Ulepszanie fotosyntezy i wzrost plonów   Novella   2017-01-04
Co robi mózg, kiedy widzisz nie to, co chcesz?   Koraszewski   2017-01-03
Badania z poślizgiem   Łopatniuk   2016-12-31
Wesołych Świąt od Oswalda Avery’ego – ale co byłoby, gdyby zmarł wcześniej?   Cobb   2016-12-30
Ideologiczna opozycja wobec prawdy biologicznej   Coyne   2016-12-28
Znakomici biolodzy brytyjscy   Ridley   2016-12-26
Podwójny przekręt natury   Zimmer   2016-12-22
Opierzony ogon dinozaura w bursztynie!   Coyne   2016-12-19
Bajka o kaczkach karolinkach   Coyne   2016-12-16
Rak kominiarzy i przędzalników, czyli Percival Pott w krainie epidemiologii   Łopatniuk   2016-12-10
Ewolucja w kolorze: od krępaka nabrzozaka do patyczaka   Zimmer   2016-12-09
Bakłażan Bt – fałszywa narracja przeciwko GMO   Novella   2016-12-05
Wielka debata o mistrzach manipulacji   Zimmer   2016-12-02

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Nowe badanie pamięci długotrwałej



Ściganie bluźnierstwa



Ryby jaskiniowe



Autyzm



Od niepamiętnych czasów



Tunezyjczycy przeciw złemu prawu



Drugie prawo termodynamiki



Pochwała ignorancj



Mistyfikacja Sokala



Intronizacja Chrystusa



Obama chrzescijanie



Szelest liści



Czego wam nie pokazują?



Rozdzielenie religii i państwa



Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa



Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji



Religia zdrowego rozsądku



Kto się boi czarnego luda?



Land of the pure



świecące ryby



Lewica klania sie



Nis zgubic



Religia pieklo



Nienawisc



Niedożywienie w Ugandzie



Ewolucja nieunikniona



Starty z powierzchni



Niewolnictwo seksualne



Miłość teoretycznie przyzwoitych



Psy nie idą do Nieba



Problem zielonych strachów



Antysemiccy Żydzi



Nowy gatunek homininów na czołówkach gazet.