يكشف البحث عن طريقة فريدة تنتقل بها البكتيريا عبر سم دبور طفيلي من جيل إلى جيل، مما يوفر اتجاهًا جديدًا لدراسة التفاعلات بين الحشرات والكائنات الحية الدقيقة.
بحث جديد من جامعة حيفا – حرم أورانيم، نُشر في المجلة العلمية المرموقة علم الأحياء الحالياكتشف الباحثون آلية غير عادية لنقل البكتيريا المتعايشة من جيل إلى جيل باستخدام سم الدبابير. اكتشف الباحثون أن بكتيريا Sodalis praecaptivus subsp spalangiae تستقر في غدة السم للدبابير الطفيلية Spalangia cameroni، وتنتقل مع السم إلى شرنقة الذبابة، حيث تتمكن من البقاء والانتشار.
في معظم التفاعلات بين الحشرات والبكتيريا التي تعيش معها في تكافل، تنتقل البكتيريا من جيل إلى جيل مباشرةً عبر بيض الحشرة. ولدهشتنا، وجدنا أن هذه البكتيريا لا توجد في بيض الدبور، بل تستخدم سمه للانتقال من جيل إلى جيل. ويُعدّ السم بيئةً معاديةً جدًا للبكتيريا، نظرًا لحمضيته واحتوائه على مواد مضادة للبكتيريا، ومع ذلك، تتمكن البكتيريا من البقاء هناك وتستقر في جسم الدبور الصغير، كما قالت الدكتورة ساريت روككين شالوم، إحدى مؤلفي الدراسة.
الدبور Spalangia cameroni هو دبور طفيلي صغير (حوالي 4 مم) يهاجم عذارى الذباب، بما في ذلك ذبابة المنزل. تقوم الدبورة بتحديد موقع شرنقة الذبابة، ثم حقنها بالسم، ثم تضع بيضة عليها. تتغذى اليرقة التي تفقس من البيضة على شرنقة الذبابة حصريًا حتى تتطور إلى دبور بالغ. وفي الدراسة الحالية، سعوا إلى الدكتور إيلاد هيل والدكتورة ساريت روتشكين، مرحباً، كيف حالك؟قسم الأحياء والبيئة في جامعة حيفا - حرم أورانيم، بالتعاون مع باحثين من معهد ماكس بلانك في ألمانيا وجامعة يوتا في الولايات المتحدة، لفحص كيفية انتقال بكتيريا سوداليس من جيل إلى جيل في هذه الدبور.
وتشير نتائج الدراسة إلى أن بكتيريا سوداليس تستقر في غدة السم في الدبور البالغ، وعندما يهاجم الدبور شرنقة الذبابة يتم حقنها مع السم. تظل البكتيريا حية وتتكاثر داخل شرنقة الذبابة حتى تبدأ يرقة الدبور الصغيرة بالتغذي عليها. أثناء عملية الهضم، تخترق البكتيريا أنسجة اليرقة، وتنتشر في جميع أنحاء جسمها، وأخيراً تصل مرة أخرى إلى غدة السم في الدبور البالغ. وبهذه الطريقة، يتم نقلها بطريقة مستقرة ودورية إلى الأجيال القادمة.
ويقوم فريق البحث حالياً بدراسة الآليات التي تسمح لبكتيريا سوداليس بالبقاء في بيئة سم الدبابير واستخدامها كوسيلة للنقل. حتى الآن، تم توثيق مثل هذا المسار في نوع واحد فقط من الدبابير الطفيلية، مما يزيد من احتمال أن يكون أكثر شيوعا في الطبيعة مما هو معروف حاليا. بالإضافة إلى ذلك، وجد أن البكتيريا يمكن أن تنتقل أيضًا من خلال السائل المنوي للذكور، على الرغم من انخفاض معدل حدوثها. عندما ترث الإناث البكتيريا من آبائهن، يُمكنهن نقلها عبر سمّهن. ويُعدّ انتقال البكتيريا من الأب ظاهرة نادرة جدًا، ولم تُوثّق حتى الآن إلا في حالات قليلة، وفقًا للدكتورة ساريت روتشكين شالوم.
ووجد الباحثون أيضًا أن دبور Spalangia cameroni يحتوي على نوعين إضافيين من البكتيريا، ولكنها تنتقل مباشرة من خلال البيض وليس من خلال السم. قد يكمن الاختلاف في الوقت الذي تطورت فيه التفاعلات بين الحشرات والبكتيريا المختلفة: في حين أن البكتيريا الأخرى عاشت داخل خلايا الدبابير لملايين السنين وفقدت قدرتها على الوجود خارج جسم المضيف، فإن التعايش مع بكتيريا سوداليس لا يزال صغيرا جدا على نطاق التطور وبالتالي لا يزال قادرا على التكاثر خارج خلايا المضيف، مما يسمح لها باستغلال السم كوسيلة للانتقال.
ومن أجل اختبار خصوصية العلاقة بين الدبور والبكتيريا، أصاب الباحثون الدبور بنوع فرعي وثيق الصلة من سوداليس، لكنهم وجدوا أنه غير قادر على الاندماج في غدة السم بكميات كافية، ولم ينتقل بنجاح إلى النسل. وعند حقنها في شرنقة الذبابة، لم تنجُ ولم تتمكن من التكاثر هناك، مما يشير إلى أن البكتيريا الموجودة في الدبور خضعت لتكيفات محددة للبقاء في السم والانتقال من خلاله.
ويوضح الباحثون أن "هذه الآلية قد تكون خطوة حاسمة في المراحل المبكرة من التعايش المتطور بين البكتيريا والحشرات". واختتم الباحثون حديثهم بالقول: "تظهر نتائجنا كيف يمكن للبكتيريا أن تتكيف وتستمر في العيش في ظروف دون المستوى الأمثل، كما أنها توفر اتجاهًا جديدًا رائعًا لدراسة التفاعلات بين الكائنات الحية الدقيقة ومضيفيها".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
