Как улитки используют свои раковины для захвата и уничтожения паразитов

Новое исследование показало, что раковины улиток эволюционировали не только для защиты от температур и хищников, но и как часть иммунной системы — для инкапсуляции и уничтожения паразитических нематод.

Раковина как оружие иммунитета

• Наземные брюхоногие (улитки и слизни) существуют около 400 млн лет. Их успех частично связан с эволюцией твёрдой раковины из кристаллического карбоната кальция.
• Один вид нематод (Phasmarhabditis hermaphrodita) настолько смертелен для слизней, что используется как биологическое средство контроля (Nemaslug). Однако улитки, в целом, устойчивы к нему.
• Эксперимент с улитками Cepaea nemoralis, подвергнутыми воздействию P. hermaphrodita, показал: нематоды оказываются захвачены, зафиксированы и убиты внутри раковины. Клетки раковины прилипают к кутикуле червя, покрывают всё его тело и фиксируют к внутреннему слою.

Распространённое явление в природе

• Способность к инкапсуляции подтверждена и в дикой природе. У 60% пойманных улиток C. nemoralis в раковинах были нематоды (до 101 паразита в одной особи).
• Изучение 1321 раковины 43 родов из музейных коллекций показало, что это явление чрезвычайно распространено. Способность, вероятно, присутствовала у общего предка большинства современных улиток и слизней, жившего 90–120 млн лет назад.
• Нематоды, инкапсулированные в раковине, сохраняются столетиями: их находили в раковинах 1909 и 1864 годов, а также в субфоссильных образцах возрастом более 500 лет. Это открывает возможность изучения эволюции нематод по их ДНК из таких "капсул времени".

Эволюционное значение

• Даже редуцированная, скрытая под кожей раковина слизней сохранила эту способность захватывать и убивать нематод.
• Это первый пример того, как экзоскелет был "кооптирован" в качестве иммунного защитного механизма.
• Возникает вопрос: могла ли раковина изначально эволюционировать для защиты от нематод? Самый ранний предок моллюсков (Odontogriphus, 550 млн лет назад) имел небольшую раковину, неспособную защитить от экстремальных условий, а хищников тогда не было. Но нематоды существовали уже как минимум 470 млн лет назад. Если они представляли угрозу, это могло повлиять на эволюцию раковины.