Эпидемия как средство против конкуренции

В полку животных, которые используют биологическое оружие против конкурентов, опять прибавление. Недавно ученые из Германии выяснили, что азиатская божья коровка-арлекин успешно вытесняет местные виды из-за ассоциации с микроспоридиями — паразитическими одноклеточными организмами. Она является носителем инфекции, к которой сама весьма устойчива.

Фото:

Вообще, в мире животных использование биологического оружия против конкурента — дело совершенно обычное. Стоит вспомнить хотя бы американского сигнального рака (Pacifastacus leniusculus), который в прошлом веке был завезен в реки Европы и сразу же сильно потеснил местные виды. Это удалось ему только потому, что он является переносчиком рачьей чумы (грибковое заболевание, вызываемое оомицетом Aphanomyces astaci), однако сам от нее не страдает.

В итоге получилось, что в тех местах, где появлялся этот американский рак, тотчас же начиналась эпидемия, которая просто выкашивала всех представителей местных видов. И когда ниша освобождалась, то наглый вселенец занимал ее. Таким образом ему удалось вселиться в реки Европы от Франции до Смоленской области, однако уже ближе к концу ХХ столетия его "дранг нах остен" был остановлен — среди исконных обитателей европейских водоемов появились формы, устойчивые к рачьей чуме. Поэтому сейчас происходит обратное движение — местные виды возвращают утраченные позиции, оттесняя "иммигранта" с клешнями обратно на запад.

Однако не успела европейская фауна справиться с вселенцем из Америки, как пришла новая беда, и на этот раз из Азии. Новый пришелец опять при помощи возбудителя инфекций успешно покоряет Европу и Северную Америку. Используя микроспоридий (паразитические простейшие, похожие на одноклеточные грибы) из рода Nosema, божья коровка-арлекин Harmonia axyridis заражает своих конкурентов, сама оставаясь при этом совершенно невредимой.

Следует заметить, что эту коровку в свое время специально завезли в Западную Европу для того, что бы более эффективно бороться с тлями, которые атакуют виноградники. И сначала ей никто не предъявлял претензий — трудолюбивая "азиатка" куда более успешно справлялась с вредителями сельского хозяйства, нежели обычная семиточечная божья коровка (Coccinella septempunctata). Однако потом выяснилось, что эта "иммигрантка" начала бесконтрольно размножаться, поскольку из-за содержащегося в теле токсина ее не ели местные хищники, и, следовательно, вытеснять местные виды божьих коровок. Кроме того, когда H. axyridis собирались в домах на зимовки, то они образовывали большие скопления, и выделяемые этими насекомыми вещества вызывали аллергические реакции у живущих там людей. И наконец, попаданияэтихнасекомых в сборы винограда приводило к тому, что из-за вышеупомянутого токсина портился вкус вина.

Таким образом стало ясно, что овчинка выделки не стоит — в борьбе с тлями лучше уж обращаться за помощью к местным видам божьих коровок. Но вот тут-то и выяснилось, что во многих винодельческих регионах их к настоящему времени уже почти не осталось — арлекины вытеснили их полностью и сами заняли освободившуюся экологическую нишу. Однако каким образом им удалось сделать этот так быстро? Эту загадку только недавно удалось решить немецким микробиологам из Гиссенского университета.

Для начала ученые расшифровали геном вселенца и сравнили его с таковым обычных семиточечных божьих коровок. В результате выяснилось, что там имеется много генов, кодирующих антибиотики, в то время как семиточечная божья коровка имеет всего один такой ген. После дополнительных исследований стало ясно, что эти гены нужны H. axyridis для контроля за микроспоридиями, которые постоянно присутствуют в клетках тела насекомых. Именно из-за этого арлекины и не болеют микроспоридозами — антибиотический пресс заставляет паразитов все время находится в "спящей" форме, и вреда хозяевам они причинить не могут.

Однако подобное совсем не мешает "азиаткам" распространять споры возбудителей инфекции везде, куда они попадают. Эти споры проникают в тела других божьих коровок и, соответственно, развиваются во взрослых микроспоридиях. Более того, последние могут также заражаться паразитом, поедая яйца и личинок своего азиатского конкурента. Как выяснили ученые, против данного штамма возбудителя иммунная защита представителей местных видов оказывается совершенно бессильной и они практически все погибают. Совершенно очевидно, что именно благодаря ассоциации с микроспоридиями H. axyridis и смогла вытеснить другие виды.

Исследователи отмечают, что в скором времени H. axyridis может завоевать весь мир, поскольку, как показывают наблюдения, она способна жить в разных климатических условиях. Ну, а из-за токсичного содержимого ее гемолимфы хищники не трогают данную коровку, предпочитая менее ядовитые виды. "Я не вижу способа остановить ее — по-моему, уже слишком поздно пытаться что-либо сделать", - рассказал Хейко Фогель, один из авторов работы.

Читайте также: Храбрецами трусов делают… паразиты

Впрочем, возможно доктор Фогель несколько поторопился с выводами — ведь местные виды тоже могут мутировать и создать устойчивую к инфекции форму. Тогда есть шанс, что им удастся потеснить наглую "азиатку" и вновь вернуть утраченные позиции. Правда, для этого потребуется время, которого у европейских божьих коровок, увы, очень и очень мало…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"