Амёбы-фермеры носят с собой детоксифицирующую пищу

Социальная амёба Dictyostelium discoideum ("Dicty") может поддерживать культуру пищевых бактерий из поколения в поколение, что даёт этим "фермерам" преимущество при нехватке пищи.

Новое исследование показывает, что эти микроскопические фермеры также полагаются на своих симбиотических бактерий для защиты от токсинов окружающей среды.

Механизм защиты и загадка фермеров

Когда пищи мало, десятки тысяч амёб объединяются в подвижный "слизень". В нём есть специализированные клетки-часовые, которые защищают от вредителей и ядов, унося их с собой.

Возник вопрос: как фермеры предотвращают удаление клетками-часовыми бактерий, от которых они зависят как от пищи?

Исследовательница Дебра Брок предположила, что у фермеров будет меньше клеток-часовых, чтобы не терять симбиотические бактерии. Анализ слизистых следов показал, что у фермеров действительно вдвое меньше клеток-часовых, чем у их "нефермерствующих" сородичей.

Неожиданное преимущество

С меньшим количеством защитных клеток фермеры должны были хуже справляться с токсинами. Однако эксперименты показали обратное: при воздействии токсина фермеры производили то же количество жизнеспособных спор, в то время как у нефермеров плодовитость падала.

Когда у фермеров "вылечили" их симбиотические бактерии, их устойчивость к токсину исчезла, и плодовитость резко упала.

Роль бактерий и будущие исследования

Бактерии, которые фермеры носят с собой как пищу, также защищают своих хозяев от токсинов, компенсируя нехватку детоксифицирующих клеток-часовых.

Механизм защиты остаётся загадкой: бактерии могут поглощать токсин, защищая хозяина, или активно разлагать его, возможно, используя в пищу.

Подобные детоксифицирующие роли симбиотических бактерий обнаружены по всей биологии — от нейтрализации инсектицидов до защиты млекопитающих. Dictyostelium может стать отличной моделью для изучения этих взаимодействий.