Блохмания
| Блохмания [ 1 ] | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | Кандидат Блохмания
|
Blochmannia — род симбиотических бактерий, обнаруженных у муравьев-плотников (род Camponotus ) и их союзников из трибы Camponotini . По состоянию на 2014 год Blochmannia была обнаружена в кишечнике более 60 видов 6 родов Camponotini и, по прогнозам, будет широко распространена по всему племени. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Блохмания была впервые обнаружена зоологом Фридрихом Блохманном в 1887 году, который описал «бактериоподобные структуры» в яичниках и средней кишке Camponotus ligniperdus в 1887 году. [ 6 ] [ 7 ] В 2000 году Candidatus Blochmannia был выделен в отдельный род. [ 7 ]
Биология
[ редактировать ]Бактерии Blochmannia обнаруживаются в средней кишке и яичниках кампонотиновых муравьев. [ 6 ] В средней кишке большое количество Blochmannia обнаруживается в бактериоцитах кишечника . эпителиального слоя [ 8 ] Блохмания играет важную роль в синтезе незаменимых и заменимых аминокислот, включая тирозин , и помогает муравьям перерабатывать азот. [ 2 ] [ 9 ] Бактерии Blochmannia улучшают питание муравьев, что также важно для общего здоровья муравьиной колонии . [ 9 ] Согласно исследованию Зинца и др., Blochmannia улучшает здоровье колонии муравьев в целом, поскольку рабочие муравьи используют систему « трофаллаксиса и срыгивания», чтобы обеспечить колонию пищей. [ 9 ] Когда контрольные колонии, у которых была Blochmannia, сравнили с группами, где рабочие муравьи получали антибиотики для снижения уровня Blochmannia , здоровье контрольной колонии было превосходным. [ 9 ] Зинц предполагает, что такая превосходная приспособленность колоний контрольных муравьев, вероятно, связана с тем, что Blochmannia улучшает питательные качества пищи, которую рабочие муравьи поставляют молодым муравьям, поскольку воздействие Blochmannia на здоровье , по-видимому, уменьшается по мере взросления муравьев. [ 9 ]
Бактерии Blochmannia чувствительны к теплу. В одном эксперименте при воздействии повышенной температуры 99,87 ° F (37,7 ° C) в течение 4 недель исчезло более 99% Blochmannia . [ 10 ] Однако даже после 16 недель воздействия такого тепла следовые количества Blochmannia выжили. [ 10 ] По мнению исследователей Фана и Вернегрина, этот эксперимент предполагает, что Blochmannia у муравьев может быть уязвима к последствиям глобального потепления . [ 10 ]
Эволюция
[ редактировать ]Эндосимбиоз , или соединение бактерий Blochmannia и муравьев-хозяев, произошел около 30–40 миллионов лет назад. [ 2 ] При сравнении двух видов Blochmannia , которые эволюционно разошлись около 15-20 миллионов лет назад, чрезвычайное сходство между их генами означает, что бактерии Blochmannia имеют высокий уровень генетической консервативности . [ 11 ] Высокая степень генетической консервативности позволяет предположить, что в генах Blochmannia отсутствуют некоторые механизмы рекомбинации . [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Candidatus Blochmannia floridanus (Candidatus Blochmannia floridanus) Шлюз браузера генома» . Браузер генома UCSC . Группа геномной биоинформатики Калифорнийского университета в Санта-Крус.
- ^ Jump up to: а б с Фельдхаар, Хайке; Страка, Йозеф; Кришке, Маркус; Бертольд, Кристина; Столл, Саша; Мюллер, Мартин; Гросс, Рой (2007). «Улучшение питания всеядных муравьев-плотников эндосимбионтом Blochmannia» . БМК Биология . 5 (1): статья № 48. дои : 10.1186/1741-7007-5-48 . ПМК 2206011 . ПМИД 17971224 .
- ^ Он, Хонг; Вэй, Конг; Уилер, Диана (20 апреля 2014 г.). «Сообщества кишечных бактерий, связанные с выращенными в лаборатории и собранными в полевых условиях муравьями Camponotus fragilis (Formicidae: Formicinae)». Современная микробиология . 69 (3): 292–302. дои : 10.1007/s00284-014-0586-8 . ПМИД 24748441 . S2CID 16285607 .
- ^ Самешима, Шинья; Хасэгава, Эйсуке; Китаде, Осаму; Минака, Нобухиро; Мацумото, Тадао (1999). «Филогенетическое сравнение эндосимбионтов с их муравьями-хозяевами на основе молекулярных данных» . Зоологическая наука . 16 (6): 993–1000.
- ^ Вернегрин, Дженнифер Дж.; Кауппинен, Сет Н.; Брэди, Шон Г.; Уорд, Филип С. (16 декабря 2009 г.). «Один пищевой симбиоз породил другой: филогенетические доказательства того, что муравьиное племя Camponotini приобрело Blochmannia, ухаживая за насекомыми, питающимися соком» . Эволюционная биология BMC . 9 (1): 292. дои : 10.1186/1471-2148-9-292 . ISSN 1471-2148 . ПМК 2810300 . ПМИД 20015388 .
{{cite journal}}: CS1 maint: неотмеченный бесплатный DOI ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Зауэр, Кристина; Дудачек, Дитер; Хёльдоблер, Берт; Гросс, Рой (сентябрь 2002 г.). «Тканевая локализация эндосимбиотической бактерии Candidatus Blochmannia floridanus» у взрослых и личинок муравья-плотника Camponotus floridanus» . Прикладная и экологическая микробиология . 68 (9): 4187–4193. Бибкод : 2002ApEnM..68.4187S . дои : 10.1128/АЕМ.68.9.4187-4193.2002 . ПМЦ 124124 . ПМИД 12200264 .
- ^ Jump up to: а б Зауэр, Кристина; Штакебрандт, Эрко; Гадау, Юрген; Хёльдоблер, Берт; Гросс, Рой (2000). «Систематические взаимоотношения и ковидообразование бактериальных эндосимбионтов и их видов-хозяев-муравьев-плотников: предложение нового таксона Candidatus Blochmannia gen. nov» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 50 (5): 1877–1886. дои : 10.1099/00207713-50-5-1877 . ПМИД 11034499 .
- ^ Шредер, Дорис; Деппиш, Хайке; Обермайер, Малу; Кроне, Георг; Штакебрандт, Эрко; Хёльдоблер, Берт; Гебель, Вернер; Гросс, Рой (август 1996 г.). «Внутриклеточные эндосимбиотические бактерии видов Camponotus (муравьи-плотники): систематика, эволюция и ультраструктурная характеристика» . Молекулярная микробиология . 21 (3): 479–489. дои : 10.1111/j.1365-2958.1996.tb02557.x . ISSN 0950-382X .
- ^ Jump up to: а б с д и Зинц, Эвелин; Бейерт, Иво; Гросс, Рой; Фельдхаар, Хайке (сентябрь 2006 г.). «Актуальность эндосимбиоза Blochmannia floridanus и муравьев-плотников на разных стадиях жизненного цикла хозяина» . Прикладная и экологическая микробиология . 72 (9): 6027–6033. Бибкод : 2006ApEnM..72.6027Z . дои : 10.1128/АЕМ.00933-06 . ПМЦ 1563639 . ПМИД 16957225 .
- ^ Jump up to: а б с Фань, Юнлян; Вернегрин, Дженнифер (октябрь 2013 г.). «Не могу выдержать жару: высокая температура истощает бактериальные эндосимбионты муравьев» . Микробная экология . 66 (3): 727–733. Бибкод : 2013MicEc..66..727F . дои : 10.1007/s00248-013-0264-6 . ПМЦ 3905736 . ПМИД 23872930 .
- ^ Jump up to: а б Дегнан, Патрик; Лазарь, Адам; Вернегрин, Дженнифер (август 2005 г.). «Последовательность генома Blochmannia pennsylvanicus указывает на параллельные эволюционные тенденции среди бактериальных мутуалистов насекомых» . Геномные исследования . 15 (8): 1023–1033. дои : 10.1101/гр.3771305 . ПМЦ 1182215 . ПМИД 16077009 .