Prawda

Niedziela, 25 lutego 2018 - 09:04

« Poprzedni Następny »


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 739 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Serce na wierzchu   Łopatniuk   2018-02-24
Skąd się wzięły pająki?   Coyne   2018-02-23
Czy kometa zabiła mamuty   Novella   2018-02-22
Zagadka: co zapyla muchołówkę?   Coyne   2018-02-20
“Partenogenetyczny” rak rozmnaża się bez seksu: czy to jest nowy gatunek?   Coyne   2018-02-17
Naturopatyczna propaganda głosi normalne porady dotyczące stylu życia jako własne i dodaje szamaństwo     2018-02-14
Bezwstydne organiczne sianie strachu   Novella   2018-02-12
Fałszywe nadzieje i niewidzialni wrogowie   Anomaly   2018-02-09
Pierwszy exodus Homo sapiens z Afryki?   Coyne   2018-02-06
Niebezpieczeństwa kultury celebrytów   Novella   2018-02-05
Małe kroki, czyli białko, które nie jest młotem na raka (ale i tak się przydaje)   Łopatniuk   2018-02-03
Opera mydlana: Z życia łysek amerykańskich – część VI   Lyon   2018-02-02
List otwarty do Charlotte Allen   Coyne   2018-01-31
Naiwna promocja “integrowania” znachorstwa do medycyny     2018-01-29
Kolejne zachwalanie “całkowicie innego” wyjaśnienia ewolucji   Coyne   2018-01-26
Bekon bez azotynów   Novella   2018-01-25
Specjacja przez hybrydyzację u amazońskich gorzyków?   Coyne   2018-01-23
Dowody, że ptaki drapieżne szerzą pożary leśne, by wypłoszyć zdobycz   Coyne   2018-01-20
Tajemnicze cykle epok lodowych   Ridley   2018-01-19
Pochodzenie ludzkiej muzyki? Samiec kakadu palmowej używa patyka do rytmicznego uderzania w wydrążone drzewa   Coyne   2018-01-18
Powrót “tradycyjnej” astrologii   Novella   2018-01-17
Nowe badanie o tym, jak ewoluują ludzie   Coyne   2018-01-16
Krąg mimikry müllerowskiej   Coyne   2018-01-12
Sztuczna inteligencja będzie symbiozą, nie zaś zastąpieniem   Ridley   2018-01-11
Czy nauka zabija duszę?   S. Pinker   2018-01-09
Dlaczego nie będzie doboru na inteligentne niemowlęta   Ridley   2018-01-05
Powrót łysenkoizmu w Putinowskiej Rosji   Novella   2018-01-03
Pozory mylą, czyli niespodzianki nie zawsze przykre   Łopatniuk   2017-12-30
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku     2017-12-29
Multikulturaliści unicestwiają zachodnią cywilizację   Salzman   2017-12-28
Nie znasz przeszłości, nie znasz przyszłości   Mayer   2017-12-27
Alternatywna medycyna zabija   Novella   2017-12-26
Na wpół syntetyczne życie z powiększonym kodem genetycznym   Novella   2017-12-23
Ziemniaki GMO zmniejszą użycie pestycydów i dostarczą więcej gotówki farmerom w Ugandzie   Ongu   2017-12-22
Słusznie o plastiku i PCB, błędnie o zakwaszeniu   Ridley   2017-12-21
Chwytówka modliszkowata ma chodzącą poczwarkę, która wspina się na drzewa przed przekształceniem   Coyne   2017-12-19
Pseudonauka Masaru Emoto   Novella   2017-12-18
Fantastyczne oko przegrzebka pokazane w nowej pracy   Coyne   2017-12-16
Czy ptaki wyewoluowały większe dzioby, by zjadać duże, inwazyjne ślimaki?   Coyne   2017-12-13
Biotechnologia jest pilnie potrzebna w Afryce – dla gospodarki i środowiska   Ridley   2017-12-08
Okrutne zabawy wielorybów   Lyon   2017-12-07
Specjacja zięb z Galápagos przez hybrydyzację   Coyne   2017-12-04
Zrób sobie test ciążowy, Krzysiu   Łopatniuk   2017-12-02
Szopy pracze są inteligentne, ale bywają kłopotliwe   Novella   2017-11-30
Popieranie wiatrowej i słonecznej energii kosztem środowiska   Ridley   2017-11-28
Tradycyjni uzdrawiacze, szczyt o szarlatanerii i “medyczny apartheid” w Południowej Afryce   Igwe   2017-11-25
Prawo Amary   Ridley   2017-11-24
Ewolucja przyłapana na gorącym uczynku   Novella   2017-11-22
Dziwaczny skrzydłoszpon rogaty   Coyne   2017-11-18
Południowoafrykańska saga: kampania dezinformacji grup anty-GMO przeciwko nowej, odpornej na choroby odmianie kukurydzy   Ongu   2017-11-17
Niecne chochliki naszej pamięci   Novella   2017-11-16
BBC znowu błędnie przedstawia ewolucję, opisując nowe odkrycie wczesnych ssaków wyższych   Coyne   2017-11-14
Teraz nawet akceptujących zmianę klimatu nazywa się “negacjonistami   Lomborg   2017-11-13
Nowy gatunek orangutana? Wątpię.   Coyne   2017-11-10
Antynauka czystego jedzenia   Novella   2017-11-08
Wiecej niemądrych twierdzeń, że epigenetyka całkowicie zrewiduje nasz pogląd na ewolucję   Coyne   2017-11-06
Skandal z glifosatem   Ridley   2017-11-04
Ugandyjski dziennikarz: jak informować o biotechnologii, kiedy jej krytycy rozsiewają dezinformację?   Christopher Bendana   2017-11-03
Myślenie spiskowe i rozpoznawanie wzorów   Novella   2017-11-02
Czy wierzysz w duchy?   Łopatniuk   2017-10-28
Dlaczego nie ma pokoju na Bliskim Wschodzie   Salzman   2017-10-25
Jeremy, samotny, lewoskrętny ślimak wreszcie kojarzy się – a potem umiera   Coyne   2017-10-24
Naturopaci: potrafią uczynić nawet sól z Epsom potencjalnym zabójcą     2017-10-23
Niemal pięciokilogramowa żaba żyła na prastarym Madagaskarze   Coyne   2017-10-19
Uroczy wykres, który opowiada naszą historię   Cobb   2017-10-17
Genetycznie modyfikowana pszenica dla wrażliwych na gluten   Novella   2017-10-16
Czy Oświecenie przygasa?   Ridley   2017-10-13
Zdumiewająca, mordująca ptaki modliszka   Coyne   2017-10-13
Indie otwierają laboratorium homeopatyczne   Novella   2017-10-11
Roboty będą uprawiać ziemię   Ridley   2017-10-09
Przełyk Barretta, czyli bez paniki, ale…   Łopatniuk   2017-10-07
“Daily Beast” wypacza epigenetykę oszukańczymi twierdzeniami, że dzieci mogą “odziedziczyć wspomnienia Holocaustu”   Coyne   2017-10-05
Wszystkiego najlepszego w dniu 60. urodzin, centralny dogmacie!   Cobb   2017-10-04
Huragany zdarzają się   Ridley   2017-10-02
Niekochany lewoskrętny ślimak szuka partnera   Coyne   2017-09-28
Niesłuszny atak na młodą badaczkę   Novella   2017-09-27
Jak anty-GMO aktywiści blokują humanitarną biofortyfikację w Afryce i Azji   Ongu   2017-09-26
Sobotnia lekcja genetyki: ciołek matowy gynandromorf   Coyne   2017-09-23
Czy Uganda potrzebuje GMO? Naukowcy spoglądają na edytowanie genów, by przyspieszyć innowacje   Ongu   2017-09-20
Strach przed GMO i Dunning-Kruger   Novella   2017-09-18
o skomplikowane, czyli co zabija chorych na raka płuc   Łopatniuk   2017-09-16
Nowe pająki pawie   Coyne   2017-09-12
Obserwowanie wielorybów w Monterey Bay   Lyon   2017-09-11
Bakteryjne ogniwa słoneczne   Novella   2017-09-09
A.N. Wilson znowu kopie Darwina, tym razem w “Times”   Coyne   2017-09-07
Medycyna alternatywna zabija   Novella   2017-09-06
Wiecej o biologii i rasie   Mayer   2017-09-05
O rzeczywistości rasy i odrazie do rasizmu    i Brian Boutwell   2017-09-04
Panie doktorze, to nie rak   Łopatniuk   2017-09-02
Odporne na szkodniki rośliny uprawne GM oferują nadzieję Afryce, która walczy z larwami ciem   Ongu   2017-09-01
Opera mydlana, czyli więcej o łyskach   Lyon   2017-08-31
Ujawnienie kosztów opóźnienia GMO w Ugandzie   Ongu   2017-08-30
Symboliczny sceptycyzm w sprawie egzorcyzmów   Novella   2017-08-29
Pasożytnictwo lęgowe, łyski amerykańskie   Lyon   2017-08-24
Lektyny – nowy straszak żywieniowy   Novella   2017-08-22
Zabobonne pojęcia u sedna przekonań antyszczepionkowych     2017-08-21
Choroba bananów, GMO i ewolucja produkcji żywności   Ongu   2017-08-19
Przetwarzanie informacji przez mózg -porcjowanie   Novella   2017-08-16
Pomachaj do pańci ogonkiem   Łopatniuk   2017-08-12
Zrobić więcej za mniej dla Haiti   Lomborg   2017-08-11

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



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


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk