Паразитическая оса — эволюционный враг плодовой мушки

Новое исследование показывает, что паразитическая оса Trichopria drosophilae (T. drosophilae), поражающая молодь плодовой мушки-вредителя, демонстрирует как молекулярную эволюцию, так и поведенческие адаптации под давлением экологических факторов.

Исследование, опубликованное в eLife, редакторы описывают как ценную работу, предоставляющую убедительные доказательства того, что оса T. drosophilae может быть мощным биологическим оружием для контроля Drosophila suzukii (D. suzukii) — плодовой мушки, повреждающей вишню, чернику, персик, виноград и другие плодовые культуры по всему миру.

Плодовая мушка D. suzukii, родом из Азии, распространилась по всему миру за последнее десятилетие. Она атакует широкий спектр фруктов и наносит серьёзный экономический ущерб производителям фруктов и вина. Несмотря на острую потребность в биологическом контроле, существует мало паразитов плодовых мух, способных обойти защиту D. suzukii.

Чтобы выявить естественных паразитов D. suzukii, исследователи установили ловушки в разных местах Восточного Китая (Ханчжоу, Нинбо, Тайчжоу), где этот вид широко распространён. В качестве приманки использовались бананы, вишня и виноград.

В ловушках были обнаружены два вида паразитических ос: T. drosophilae, паразитирующая на куколках плодовых мух, и Asobara japonica, поражающая личинок на ранней стадии. Поскольку T. drosophilae оказалась гораздо многочисленнее, исследование сосредоточили на ней.

Молекулярные и поведенческие адаптации

Генетические, молекулярные и поведенческие исследования показали, что осы эволюционировали, чтобы производить:

• Яд и специализированные клетки, которые останавливают развитие куколки мухи и ускоряют переваривание её тела. Это обеспечивает больше питания для личинок осы, вылупляющихся внутри куколки.

Стратегия «суперпаразитизма»

Самки ос используют яйцеклад, чтобы «попробовать» куколку мухи и определить, не отложило ли там яйца другой вид паразита. В таком случае они уходят, чтобы избежать конкуренции за пищу для своего потомства.

Однако осы откладывают яйца на куколки, где уже есть яйца других T. drosophilae, даже если в итоге выживет только одна личинка. Такое «удвоение» гарантирует более быстрое поедание куколки вылупившимися личинками.

«Удвоение, вероятно, приводит к дополнительному введению яда и специализированных клеток, что помогает личинкам ос быстрее переваривать куколку, максимизируя доступное питание, особенно в старых куколках с бедными ресурсами», — поясняет соавтор Шуай Жань. — «Этот суперпаразитизм может компенсировать неспособность самок ос распознавать молодые куколки как хозяев для своего потомства».

Исследование предполагает, что осы T. drosophilae могут стать полезным инструментом биологического контроля для защиты уязвимых плодовых культур от D. suzukii.