Горизонтальная передача

Горизонтальная передача – это передача организмов между биотическими и/или абиотическими членами экосистемы, которые не находятся в отношениях родитель-потомство. Поскольку эволюционная судьба возбудителя не связана с репродуктивным успехом хозяина, горизонтальная передача имеет тенденцию к развитию вирулентности . Поэтому это важнейшая концепция для эволюционной медицины . ^[1]

Биологический

Передача патогена

При биологической, но не культурной передаче переносчиками (также известными как переносчики ) могут быть другие виды. Двумя основными биологическими способами передачи являются передняя станция и задняя станция . На передней станции передача происходит через укус инфицированного организма (переносчика), как при малярии , лихорадке денге и бубонной чуме . Задняя станция – передача через контакт с инфицированными фекалиями. Примерами являются риккетсиями заболевания, вызванные (такими как тиф ), которыми можно заразиться при попадании фекалий платяной вши в кровоток. Однако переносчиком не обязательно является другой вид. Например, собака, зараженная бешенством , может заразить другую собаку путем передачи инфекции с передней станции. Более того, существуют и другие пути биологической передачи, такие как генерализованное кровотечение при Эболе . ^{[ нужна ссылка ]}

Симбионтная передача

Симбиоз описывает отношения, в которых по крайней мере два организма находятся в тесно интегрированном состоянии, так что один организм действует как хозяин , а другой как симбионт. Существуют облигатные симбионты, которым для выживания необходим хозяин, и факультативные симбионты, которые могут выживать независимо от хозяина. Симбионты могут следовать вертикальному , горизонтальному или смешанному способу передачи своему хозяину. Горизонтальная, или латеральная, передача описывает приобретение факультативного симбионта из окружающей среды или от ближайшего хозяина. ^[2]

Жизненный цикл хозяина включает как симбиотическую, так и апосимбиотическую фазы. Апосимбиотическая фаза обычно начинается в зародышевых клетках , и во время развития организм-хозяин приобретает симбионт и перемещает его в орган, в котором находится симбионт. ^[2] Хозяин выпустит симбионта перед размножением.

Определение способа передачи симбионта требует определения ключевых аспектов, определяющих передачу. Для горизонтальной передачи необходимо на каждом этапе жизни проверять хозяина на наличие симбионта и определять, выделяется ли симбионт из хозяина в окружающую среду. У гидротермальных жерловых червей высвобождение симбионта после смерти хозяина было продемонстрировано с использованием пластин для рекрутирования симбионтов и флуоресцентной in situ гибридизации (FISH) . ^[3] На каждой стадии жизненного цикла трубчатого червя были отобраны образцы и исследованы также с использованием FISH для определения стадий апосимбиотического и приобретенного жизненного цикла личинок и осевших личинок длиной> 250 мкм. ^[4]

Последствия горизонтальной передачи включают острую необходимость в специфичности методов распознавания и приобретения, а также большее генетическое разнообразие, поддерживаемое видами-симбионтами. Специфичность распознавания может быть достигнута посредством сложной передачи сигналов посредством высвобождения гормонов, например, у видов Rhizobia и бобовых. Освобождение симбионта позволяет ему обмениваться генетическим материалом с внешними микробами, а также между генетически различными особями внутри хозяина. Такое поддержание генетического обмена позволяет расширить круг хозяев симбионта и осуществить отбор новых функций или адаптаций хозяев, симбионтов и холобионтов . ^[5]

Примером горизонтально передающегося симбионта с высокой специфичностью метода распознавания и приобретения является симбиоз ризобий и бобовых . Установление симбиоза начинается с того, что апосимбиотическое растение выделяет флавоноиды , которые обнаруживаются определенным видом Rhizobium и запускают индукцию nod -генов в бактерии. ^[6] Факторы Nod, которые представляют собой сигналы липоолигосахаридов , высвобождаются в результате экспрессии генов nod и при обнаружении растением-хозяином инициируют образование корневых клубеньков , которые в конечном итоге захватывают ризобии. ^[6] Установленный симбиоз может в дальнейшем содержаться в симбиосоме , в которой обитают симбионты Rhizobia и осуществляют азотфиксацию . ^[6]

Антропологический

Культурная передача может также быть горизонтальной, что явно отражено в теории двойного наследования . ^[7] Горизонтальная передача подразумевается в мемной теории культурной эволюции охарактеризовал «мем» , где Ричард Докинз как « вирус разума ».

См. также

Ссылки

^ Майерс Дж. Х., Ротман Л. Е. (май 1995 г.). «Вирулентность и передача инфекционных заболеваний у человека и насекомых: эволюционные и демографические закономерности» (PDF) . Тенденции в экологии и эволюции . 10 (5): 194–8. дои : 10.1016/s0169-5347(00)89051-5 . ПМИД 21237001 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Брайт М., Булгереси С (март 2010 г.). «Сложное путешествие: передача микробных симбионтов» . Обзоры природы. Микробиология . 8 (3): 218–30. дои : 10.1038/nrmicro2262 . ПМЦ 2967712 . ПМИД 20157340 .
^ Клозе Дж., Польц М.Ф., Вагнер М., Шимак М.П., Голлнер С., Брайт М. (сентябрь 2015 г.). «Эндосимбионты спасаются от мертвых трубчатых червей гидротермальных источников, чтобы обогатить свободноживущую популяцию» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (36): 11300–5. Бибкод : 2015PNAS..11211300K . дои : 10.1073/pnas.1501160112 . ПМЦ 4568656 . ПМИД 26283348 .
^ Нуссбаумер А.Д., Фишер Ч.Р., Брайт М. (май 2006 г.). «Горизонтальная передача эндосимбионтов у гидротермальных жерловых трубчатых червей». Природа . 441 (7091): 345–8. Бибкод : 2006Natur.441..345N . дои : 10.1038/nature04793 . ПМИД 16710420 . S2CID 18356960 .
^ Хростек Э., Пельц-Стелински К., Херст Г.Д., Хьюз Г.Л. (2017). «Горизонтальная передача внутриклеточных симбионтов насекомых через растения» . Границы микробиологии . 8 : 2237. дои : 10.3389/fmicb.2017.02237 . ПМЦ 5712413 . ПМИД 29234308 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Гейдж DJ (июнь 2004 г.). «Заражение и инвазия корней симбиотическими азотфиксирующими ризобиями при клубеньковании бобовых культур умеренного климата» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 68 (2): 280–300. дои : 10.1128/ММБР.68.2.280-300.2004 . ПМК 419923 . ПМИД 15187185 .
^ Кавалли-Сфорца Л.Л., Фельдман М. (1981). Культурная передача и эволюция: количественный подход . Том. 16. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. стр. 1–388. ISBN 978-0-691-08283-7 . ПМИД 7300842 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[pmid21237001-1] Майерс Дж. Х., Ротман Л. Е. (май 1995 г.). «Вирулентность и передача инфекционных заболеваний у человека и насекомых: эволюционные и демографические закономерности» (PDF) . Тенденции в экологии и эволюции . 10 (5): 194–8. дои : 10.1016/s0169-5347(00)89051-5 . ПМИД 21237001 .

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б Брайт М., Булгереси С (март 2010 г.). «Сложное путешествие: передача микробных симбионтов» . Обзоры природы. Микробиология . 8 (3): 218–30. дои : 10.1038/nrmicro2262 . ПМЦ 2967712 . ПМИД 20157340 .

[3] Клозе Дж., Польц М.Ф., Вагнер М., Шимак М.П., Голлнер С., Брайт М. (сентябрь 2015 г.). «Эндосимбионты спасаются от мертвых трубчатых червей гидротермальных источников, чтобы обогатить свободноживущую популяцию» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (36): 11300–5. Бибкод : 2015PNAS..11211300K . дои : 10.1073/pnas.1501160112 . ПМЦ 4568656 . ПМИД 26283348 .

[4] Нуссбаумер А.Д., Фишер Ч.Р., Брайт М. (май 2006 г.). «Горизонтальная передача эндосимбионтов у гидротермальных жерловых трубчатых червей». Природа . 441 (7091): 345–8. Бибкод : 2006Natur.441..345N . дои : 10.1038/nature04793 . ПМИД 16710420 . S2CID 18356960 .

[5] Хростек Э., Пельц-Стелински К., Херст Г.Д., Хьюз Г.Л. (2017). «Горизонтальная передача внутриклеточных симбионтов насекомых через растения» . Границы микробиологии . 8 : 2237. дои : 10.3389/fmicb.2017.02237 . ПМЦ 5712413 . ПМИД 29234308 .

[:1-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Гейдж DJ (июнь 2004 г.). «Заражение и инвазия корней симбиотическими азотфиксирующими ризобиями при клубеньковании бобовых культур умеренного климата» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 68 (2): 280–300. дои : 10.1128/ММБР.68.2.280-300.2004 . ПМК 419923 . ПМИД 15187185 .

[7] Кавалли-Сфорца Л.Л., Фельдман М. (1981). Культурная передача и эволюция: количественный подход . Том. 16. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. стр. 1–388. ISBN 978-0-691-08283-7 . ПМИД 7300842 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]