Muscidifurax uniraptor
| Muscidifurax uniraptor | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
M. uniraptor
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Muscidifurax uniraptor |
|
Muscidifurax uniraptor to gatunek osy ( rząd taksonomiczny Hymenoptera ) z rodziny Pteromalidae . Gatunek nie ma obecnie wspólnej nazwy. M. uniraptor jest parazytoidem poczwarkowym synantropijnej muchówki rozmnażającej się w brudzie i jest naturalnym wrogiem muchy domowej Musca domestica i muchy stajennej Stomoxys calcitrans .
Symbioza Wolbachii
Wolbachia to wewnątrzkomórkowa bakteria dziedziczona cytoplazmatycznie . Na ogół można go znaleźć w narządach rozrodczych gatunku żywiciela i może być przenoszony z samicy na potomstwo przez cytoplazmę jaja. Gatunek ten powoduje wiele zaburzeń reprodukcji i proporcji płci u szeregu gatunków owadów. Jednak wydaje się być korzystne, gdy występuje u gatunku żywiciela, M. uniraptor , zwiększając płodność żywiciela lub zdolność do indukowania reprodukcji płodnego, zdolnego do życia potomstwa, szczególnie w przypadku reprodukcji jednorodzicielskiej. Rzeczywisty proces powielania gamet różni się u owadów zakażonych Wolbachią , w tym u podobnego gatunku osy o nazwie Muscidifurax raptorellus . Wiadomo, że bakteria powoduje negatywne skutki uboczne, takie jak niezgodność cytoplazmatyczna , thelytoky i feminizacja nawyków reprodukcyjnych tych różnych gatunków owadów. Tradycyjnie M. uniraptor określa płeć potomstwa za pomocą haplodiploidalność . Samce są produkowane jako haploidy z niezapłodnionych jaj, podczas gdy samice są produkowane jako diploidy z zapłodnionych jaj. Zgodnie z tą praktyką M. uniraptor normalnie rodziłby potomstwo płci męskiej i żeńskiej. Jednak u M. uniraptor Wolbachia powoduje thelytoky, rodzaj partenogenezy , w którym samice rozmnażają się bezpłciowo tylko potomstwo płci żeńskiej.
M. uniraptor generalnie przebiega zgodnie z procesem automixis lub mejotycznej thelytoky, w którym mejoza zachodzi w rozwijającym się oocycie, a diploidalność jest przywracana przez fuzję produktów mejotycznych lub mitotycznych, w wyniku czego powstają diploidalne samice lub haploidalne samce. Jednak bakteria Wolbachia ewoluowała wraz z tym gatunkiem osy poprzez przeniesienie pionowe, aby wywołać nieodwracalne thelytokous rozmnażanie się wyłącznie potomstwa płci żeńskiej. Kiedy M. uniraptor otrzymują eksperymentalnie podawane antybiotyki, takie jak ryfampicyna , szczepy Wolbachia zostać wyeliminowane, a samice powinny hipotetycznie być w stanie wyprodukować zarówno potomstwo płci męskiej, jak i żeńskiej, ponieważ bakterie nie są obecne, aby wywołać thelytoky. Jednak powstałe w wyniku tych eksperymentów potomstwo płci męskiej nie ma zdolnych do życia plemników. Oznacza to, że Wolbachia zadomowiła się wcześnie u samic, aby zapewnić jej przeniesienie do dalszych żywicieli, ryzykując utratę zdolności obecnego żywiciela do rozmnażania płciowego, uniemożliwiając mu wydawanie płodnego, zdolnego do życia męskiego potomstwa. Istnieją trzy główne powody, dla których M. uniraptor stał się tak zależny od Wolbachii dla przetrwania i reprodukcji. Samce tego gatunku nie produkują już plemników zdolnych do rozmnażania płciowego, a samice nie reagują na żadne sygnały ani zaloty samców w celu rozmnażania płciowego. Wreszcie samice tracą główny mięsień w swoich spermatekach , który pozwala im zawierać plemniki po rozmnażaniu płciowym. Dlatego bez symbiozy między Wolbachią a M. uniraptor , gatunki os nie przetrwałyby samotnie poprzez rozmnażanie płciowe z powodu tych zmian ewolucyjnych, które zwiększają przystosowanie trwałego związku z bakteriami. Bakterie najwyraźniej zahamowały ścieżki reprodukcyjne os poprzez presję selekcyjną, aby zwiększyć sprawność ich związku, a osa jest mało prawdopodobne, aby powróciła do poprzedniego stanu rozmnażania płciowego w wyniku tych zmian genetycznych. Muscidifurax uniraptor utrzymuje teraz endosymbiotyczny związek z Wolbachią i ewoluował, aby polegać na tych bakteriach w zakresie reprodukcji i przeżycia, co skutkuje udanym związkiem, który obecnie obserwujemy.