Бактерия внутри гороховой тли меняет её цвет
Команда молекулярных энтомологов под руководством RIKEN обнаружила, что бактерия, способная жить в симбиозе внутри гороховой тли (Acyrthosiphon pisum), может менять цвет тела насекомого с красного на зелёный. Поскольку цвет тела влияет на привлекательность тлей для других животных, заражение этой бактерией, как ожидается, воздействует на взаимодействия с другими симбиотическими организмами, хищниками и паразитами. Исследователи считают, что изучение молекулярного механизма, стоящего за сменой цвета, может привести к технологиям для более эффективного получения пигментов, а также для изменения внешнего вида некоторых организмов.
В природных популяциях встречаются как красные, так и зелёные формы гороховой тли. Предыдущие исследования показали, что цвет тела коррелирует с наличием или отсутствием одного гена, причём красный цвет является доминантным. Экологический баланс между цветами поддерживается потому, что главные хищники — божьи коровки — предпочитают поедать красных тлей, а паразитоидные осы атакуют зелёную форму.
Во время скрининга тлей, собранных во Франции, Цутому Цучида из Института перспективных научных исследований RIKEN в Вако вместе с коллегами из Франции и других японских научных учреждений обнаружил несколько штаммов зелёных тлей, у которых молодые особи были красными, а взрослые становились зелёными.
Исследования Цучиды и других учёных продемонстрировали, что симбиотические бактерии играют роль в адаптации гороховой тли к определённым сортам растений и высокой температуре, а также в развитии устойчивости к естественным врагам. Изучая симбиотические бактерии в Западной Европе, исследователи обнаружили, что около 8% гороховых тлей заражены ранее неизвестным видом бактерий Rickettsiella. Измерения скорости роста, размера тела и плодовитости заражённых тлей не показали негативного влияния на их приспособленность.
Создав отдельные линии тлей, заражённых и не заражённых Rickettsiella, Цучида и его коллеги смогли показать, что незаражённые красные тли всегда сохраняли свой цвет, как и все зелёные тли. Не все заражённые красные тли становились зелёными, но смена цвета с красного на зелёный всегда была связана с Rickettsiella. Фактически, интенсивность зелёного цвета зависела от уровня заражения. Исследователи пришли к выводу, что смена цвета зависит от взаимодействия геномов Rickettsiella и тли.
«Сейчас мы активно анализируем последовательность генома симбиотической бактерии и экспрессию генов хозяина (тли), индуцированную симбионтом, — говорит Цучида. — Эти анализы должны показать нам молекулярное и метаболическое взаимодействие, которое приводит к изменению цвета тела».