• Saturday July 20,2019

Acuan lendir pemangsa membekukan mangsa dalam kumpulan besar

Anonim

Jawatan ini adalah sebahagian daripada perayaan ulang tahun 2 tahun jurnal akses terbuka PLoS ONE.

Mengumpul secara besar-besaran biasanya merupakan cara yang baik untuk melindungi diri daripada pemangsa, dan tidak menghairankan bahawa pertahanan massa adalah strategi yang sama di dunia semulajadi. Tetapi ia tidak selalu berfungsi. Terdapat satu pemburu yang telah menemui cara untuk menggunakan pertahanan kumpulan untuk kelebihannya. Ia membolehkan mangsa untuk berkumpul dalam jumlah besar dan kemudian membeku mereka di tempat dengan senjata kimia, menyediakannya dengan jamuan yang berlimpah untuk dimakan pada masa lapangnya. Ini dipanggil Dictyostelium caveatum .

D.caveatum adalah ahli dictyostelids, sebuah kumpulan yang juga menggunakan nama-nama "acuan lendir" atau "amoy sosial". Ia terdiri daripada satu sel tunggal dan penampilan seperti amobebi yang agak sederhana menyembunyikan fakta bahawa ia adalah keunggulan pemangsa. Kekurangan taring, cakar atau mana-mana senjata makhluk berbilang sel, namun ia mempunyai cara yang sangat berkesan membunuh mangsanya - lain ameba sosial yang sangat berkait rapat.

Majoriti dictyostelids, seperti D.discoideum, adalah sebahagian daripada contoh kerjasama yang paling jelas di alam. Mereka hidup kebanyakannya sebagai sel tunggal yang makan bakteria, tetapi kekurangan makanan mendorong mereka untuk mencari syarikat. Seperti kepingan T-1000 yang pecah, sel tunggal bergerak ke arah satu sama lain dan melekat bersama untuk membentuk rumpun ( imej kiri ). Kelompok ini memanjang menjadi "slug" berbilang sel ( tengah ), yang seterusnya mencapai langit dan berubah menjadi "badan berbuah" ( kanan ) - tangkai panjang yang dihiasi oleh bola spora. Apabila makanan tersedia lagi, spora dikeluarkan dan menjadi ameba baru, memulakan kitaran sekali lagi. Sel-sel yang membentuk tangkai dibiarkan mati, mengorbankan diri mereka untuk masa depan rakan-rakan mereka.

Ini kisah yang indah, tetapi tambah D.caveatum ke dalam campuran dan anda akan mendapat akhir yang sangat berbeza. Jika sekumpulan 10, 000 sel D.discoideum diserang oleh satu D.caveatum tunggal, mereka akan ditakdirkan. Penyerang tunggal akhirnya memakan spesies lain, menggunakan sel mereka sebagai bahan bakar untuk menghasilkan badan buahnya sendiri. Selepas 48 jam, hanya D.caveatum kekal. Tingkah laku luar biasa ini ditemui kira-kira dua dekad yang lalu oleh seorang David Waddell tetapi hanya pada tahun lepas, Clement Nizak dari Rockefeller University berjaya memerhatikannya buat kali pertama di bawah mikroskop dan mengerjakan bagaimana ia berlaku.

(Tonton D.caveatum (anak panah merah) memakan D.discoideum (anak panah hijau).)

Nizak memuatkan sel-sel amuneba sosial yang berbeza dengan bahan kimia pendarfluor, supaya dia boleh mengesan pergerakan mereka di bawah mikroskop. Imejnya mendedahkan bahawa D.caveatum, yang memancarkan sinar hijau, secara mengejutkan aktif dan mudah alih. Apabila mereka menjumpai ameba D.discoideum (mencari pengambilan dalam warna neon), mereka menghantar sambungan yang dipanggil pseudopod yang mengelilingi mangsa dalam beberapa saat. Tidak lama selepas itu, mangsa yang ditahan itu dipecah. Satu-satunya harapan untuk bertahan hidup adalah cukup besar sehingga pemangsa tidak dapat mengelilinginya sepenuhnya.

D.caveatum juga boleh makan amobebe sosial lain selepas mereka mula berkumpul menjadi kumpulan seperti Nizak menunjukkan dengan memotong salah satu daripada ini dan menggunakan mikroskop untuk mengenal pasti sel-sel pemangsa dalam. Tetapi itu tidak menjelaskan bagaimana satu D.caveatum boleh memakan sekumpulan puluhan ribu amuba lainnya, sebelum ia dapat membentuk badan berbuah. Ia semestinya tidak mempunyai masa yang mencukupi.

Nizak mendapati bahawa D.caveatum mendapat sekitar tempoh masa yang terhad dengan membekukan perkembangan spesies mangsa. Apabila rumpun amoebae bersama-sama, mereka membentuk gundukan yang berbeza untuk membuat hujung depan slug. Tetapi kepekatan kecil sel D.caveatum dapat menghalang gundukan dari terbentuk dan tanpa itu, mangsanya terjebak dalam peringkat kluster dan perlahan-lahan terharu.

D.caveatum memanipulasi amoeba sosial yang lain menggunakan bahan kimia yang sentiasa dirembeskannya. Dalam eksperimen yang luar biasa elegan, Nizak memisahkan D.caveatum dan D.discoideum dengan penapis yang dapat ditolerir yang menghalang kedua-dua spesies daripada berinteraksi tetapi akan membolehkan molekul-molekul lulus dari satu ke yang lain. Secara sendiri, D.discoideum tidak terjejas oleh penapis tetapi dengan kehadiran D.caveatum (sama ada bersendirian atau dalam campuran) perkembangannya sepenuhnya dibekukan, walaupun tanpa sebarang sel-sel ke sel langsung.

Nizak menggunakan dialysis untuk mengasingkan rembesan dari D.caveatum dan mendapati bahawa ini sahaja boleh menghentikan kitaran hidup D.discoideum, walaupun untuk masa yang lebih singkat daripada ketika sel pemangsa sebenar berada di sekitar. Pengenalpastian pasti bahan kimia yang dimaksudkan masih misteri, tetapi satu perkara yang pasti - ia tidak membunuh mangsa secara langsung dan kesannya dapat diterbalikkan. Sekiranya ia dibuang, majoriti gumpalan D.discoideum tidak lama lagi akan menyambung semula kitaran hidup mereka dan menghasilkan badan berbuah. Tetapi dalam keadaan semulajadi, mereka tidak akan mendapat peluang dengan sel D.caveatum masih di sekitar untuk mengepam lebih banyak inhibitor.

Keupayaan ini membekukan pembangunan amobebe sosial yang lain adalah lebih luar biasa bagi bilangan spesies yang terpengaruh. Daripada satu ratus spesies amoeba sosial setakat ini ditemui, D.caveatum adalah satu-satunya yang telah berkembang untuk mengeksploitasi dan mangsa dengan jenisnya sendiri dan sememangnya, ia berkembang dengan lebih cepat apabila ia diberi makan dengan amoy sosial lain daripada pada diet tradisional kumpulan bakteria. Juga tidak rewel tentang pilihan mangsa. Nizak mendapati bahawa mereka akan memanjat diri pada sekurang-kurangnya enam jenis ameba sosial yang berkaitan dengan jarak jauh, dan juga satu spesies yang bukan 'dictyostelid'. Sama ada menggunakan bahan kimia yang berbeza untuk setiap spesies adalah misteri buat masa kini.

Ia hanya menggariskan garis kanibalisme - jika ia merebak ke dalam sel sendiri, mereka pergi cara berasingan mereka. Sesungguhnya, D.caveatum adalah kebal terhadap senjata kimianya sendiri, walaupun bagaimana ia menular dengannya tidak jelas. Buat masa ini, Nizak mencadangkan bahawa D.caveatum mungkin telah berkembang keupayaan untuk menjadi mangsa dictyostelids yang lain dengan kehilangan atau mengubah laluan genetik yang biasanya menghalang amobia sosial daripada saling makan. Pada masa akan datang, mungkin untuk menguji idea ini dengan mengkaji perubahan genetik dalam keturunan kanibal mutan D.caveatum (juga ditemui oleh David Waddell), yang tidak mengelakkan makan sel-sel lain dari spesies yang sama.

(Sel D.caveatum bertemu tetapi tidak makan satu sama lain)

Buat masa ini, apa yang kita tahu tentang D.caveatum menunjukkan ia menjadi pemangsa yang menghairankan yang canggih yang menggunakan bahan kimia yang disesuaikan dengan halus untuk mengubah tingkah laku mangsa. Terdapat banyak contoh lain yang serupa di dunia semulajadi. Hanya pada tahun lepas, saya menulis blog tentang zam koko zamrud yang menggunakan lipas sebagai larder hidup untuk anak muda mereka. Ia menyuntik mereka dengan racun yang secara khusus mengurangkan motivasi mereka untuk berjalan, tetapi bukan kemahiran motor umum mereka. Kesimpulannya adalah bahawa tawon boleh merebut lipas yang disengat oleh antena dan berjalan di sekitar seperti seekor anjing di tali.

Rujukan: Clement Nizak, Robert J. Fitzhenry, Richard H. Kessin (2007). Pengeksploitasian Amoebae Sosial Lain oleh Daveyumelium caveatum PLoS ONE, 2 (2) DOI: 10.1371 / journal.pone.0000212

Lebih banyak pada pemangsa yang mengagumkan:

  • Labah-labah yang meremukkan mangsa dengan 140 meter penyepit
  • Udang mantis mempunyai punch terpantas di dunia
  • Jerung putih prasejarah memiliki gigitan terkuat dalam sejarah
  • Ular kekebalan tubuh berlarutan dengan racun beracun dalam perlengkapan senjata evolusi

Langgan suapan


Artikel Yang Menarik

Pendakwa kepada Pengasas 4Chan: Tolong Terangkan Maksud  "Rickroll "

Pendakwa kepada Pengasas 4Chan: Tolong Terangkan Maksud "Rickroll "

Apabila seorang lelaki Tennessee menggodam akaun e-mel Sarah Palin dan menulis tentang eksploitasinya di forum 4chan, penyiasat persekutuan meminta pengasas laman web Christopher "Moot" Poole untuk log server. Kesaksian Mahkamah dari April dan diterbitkan semalam menunjukkan bahawa pendakwa raya persekutuan mempunyai pertanyaan lain yang menekan untuk Poole: sebagai contoh, arti "peeps" dan "rickroll

Jurutera burung kecil merasakan perikatan antara elang dan treeshrew

Jurutera burung kecil merasakan perikatan antara elang dan treeshrew

Di Pulau Nicobar, di Lautan Hindi, parti berburu yang paling luar biasa mencari makanan. Melalui cawangan-cawangan hutan, nicobar Nicobar kecil membelit mencari seekor serangga. Mereka diikuti oleh drongo-ekor raket, seekor burung kecil yang memetik morsel berair yang dipancarkan oleh treeshrews. Setakat ini, ini tidak lazim - banyak makanan ternakan yang jauh berbeza, sama ada kerana mereka lebih bersih makanan atau kerana mereka boleh memerhatikan pemangsa

Breaking the Link - Darwinius mendedahkan sebagai nenek moyang apa-apa

Breaking the Link - Darwinius mendedahkan sebagai nenek moyang apa-apa

Buangkan minda anda kembali ke bulan Jun, apabila binatang fosil yang dinamakan Darwinius (alternatif Ida atau "The Link") telah diumumkan kepada dunia untuk kegembiraan dan keadaan yang luar biasa. Iklan hiperbola mengisytiharkan hari penemuan Ida sebagai yang paling penting untuk 47 juta tahun

Eau de Manipulation: Nyamuk Malarial Lebih Menarik Untuk Aromatik Manusia

Eau de Manipulation: Nyamuk Malarial Lebih Menarik Untuk Aromatik Manusia

Pada masa anda menyedari apa yang telah berlaku, sudah terlambat. Nyamuk Anopheles gambiae boleh mendarat di kulit anda tanpa disedari. Walaupun anda terus tidak menyedari, dia diam-diam berjalan di atas daging terdedah anda, mencari, menyelidik permukaan kulit anda dengan proboscisnya sehingga dia mendapati saluran darah

Storm Solar Powerful Dapat Menjana Aurora Malam yang Menakjubkan

Storm Solar Powerful Dapat Menjana Aurora Malam yang Menakjubkan

Jika anda pergi ke luar malam ini dan melihat, anda dapat menyaksikan kesan-kesan yang mempesonakan daripada cuaca celestial yang sangat teruk. Pusat Prediksi Cuaca Angkasa di NOAA mengeluarkan isyarat pagi ini amaran ribut geomagnetik "Kuat" yang menyerap kawasan atas atmosfera kita. Gelombang elektron yang dihasilkan dapat mencetuskan penggera pada beberapa sistem kuasa di latitud tinggi dan membuang sistem navigasi satelit, tetapi kesan yang paling jelas harus menjadi kehadiran auroras yang megah yang menjangkau benua Amerika Syarikat