Los escarabajos tienen «mochilas» para proteger sus huevos • Earth.com

0
66

No todos los microbios traen enfermedades y molestias a los animales; de hecho, muchos son muy útiles, o incluso esenciales para la supervivencia. Escarabajos del género Lagria dependen de sus guardaespaldas bacterianos simbióticos para el éxito reproductivo y, por lo tanto, tienen que mantenerlos cerca. Este no es un asunto easy ya que los escarabajos se metamorfosean por completo durante su ciclo de vida, lo que significa que sus tejidos se reorganizan, se desarrollan nuevos órganos y se desprenden sus exoesqueletos. Todo esto dificulta que los microbios útiles se adhieran a la edad adulta del escarabajo.

Los escarabajos hembra ponen sus huevos en suelo húmedo, debajo de la hojarasca, donde los huevos seguramente serían colonizados por hongos que están presentes entre las hojas en descomposición. Esto conduciría a la descomposición y muerte de los huevos. En cambio, una hembra lleva varias especies de bacterias simbióticas en las glándulas cerca del oviducto y, cuando pone los huevos, las bacterias se exprimen y cubren la superficie de los huevos. Estas bacterias producen varios tipos de sustancias antibióticas que protegen a los huevos, y luego a las larvas y pupas, de la colonización por hongos.

Sin embargo, hasta ahora no se ha entendido cómo las bacterias simbióticas permanecen con una cría de escarabajo a medida que cambia a través de las etapas de huevo, larva y pupa, de modo que las bacterias están presentes en los órganos reproductivos de la hembra adulta cuando es hora de que ella poner sus propios huevos. Un nuevo estudio realizado por investigadores de Alemania y Dinamarca ahora ha identificado tres bolsillos de almacenamiento únicos que están presentes, como mochilas, en la superficie dorsal de cada larva y que aseguran que las bacterias esenciales se transporten durante el ciclo de vida.

“Aquí mostramos cómo un insecto puede mantener socios microbianos beneficiosos a pesar de los reordenamientos drásticos de las estructuras corporales que ocurren durante la metamorfosis”, dijo la autora correspondiente, la Dra. Laura V. Flórez, investigadora del Departamento de Ciencias Ambientales y Vegetales de la Universidad de Copenhague. . “Al modificar ‘bolsillos’ únicos en sus espaldas, Lagria los escarabajos se las arreglan para mantener sus simbiontes protectores y facilitar su reubicación, durante la pupa, en órganos adultos recién desarrollados”.

Hembras de muchos Lagria especies llevan una mezcla de bacterias beneficiosas en sus glándulas emparejadas al lado del oviducto. Los antibióticos producidos por la micro organism protegen los huevos, larvas y pupas de los escarabajos contra los hongos. En una de las especies aquí estudiadas, L.villosael componente más grande de la mezcla simbiótica es una cepa de la micro organism Burkholderia llamada Lv-StB, que ha perdido los genes y las estructuras celulares para la motilidad, y probablemente no pueda sobrevivir por mucho tiempo fuera de los escarabajos.

Flórez y colaboradores muestran, en su publicación en la revista Fronteras en fisiologíaque L.villosa y L.hirta las pupas hembras albergan a sus simbiontes principalmente dentro de los tres bolsillos de dos lóbulos en la parte posterior del tórax, donde pueden ser alimentados por los escarabajos. Tales ‘bolsillos traseros’ en larvas y pupas no se conocen en ningún otro insecto. En las pupas hembras, los simbiontes también se congregan en un cuarto lugar, entre las cerdas en la parte posterior de la cabeza. Los bolsillos son solo vestigiales en las pupas masculinas y contienen pocos o ningún simbionte. Claramente, los machos no tienen ningún papel en la puesta de huevos y, por lo tanto, no necesitan almacenar bacterias útiles para este fin.

“Los simbiontes van desde la superficie altamente expuesta del huevo para colonizar los bolsillos en la parte posterior de las larvas y pupas. Finalmente, terminan en glándulas especializadas asociadas con el sistema reproductivo de las hembras adultas”, resumió la primera autora Rebekka S. Janke, estudiante de doctorado en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz.

Pero, ¿cómo, exactamente, llegan los microbios desde los bolsillos de almacenamiento en la espalda de la pupa hasta los órganos genitales en la punta del stomach de una hembra adulta?

Para responder a esta pregunta, los expertos esparcieron minúsculas perlas fluorescentes, cada una de solo 1,0 μm de ancho, en la superficie de las primeras pupas. Descubrieron que, después de que emergiera la pupa, la mayoría de estas cuentas terminaron en la punta del stomach. Los investigadores concluyen que las cuentas, como presumiblemente los simbiontes, se arrastran hacia los genitales por fricción durante el proceso de emergencia. Aún no se conoce el mecanismo por el cual los simbiontes colonizan las glándulas accesorias de las hembras.

“En la etapa adulta, el objetivo principal de los órganos simbióticos parece ser permitir una transmisión exitosa a la etapa de huevo ya la siguiente generación. Dado que solo las hembras ponen huevos, los machos adultos no necesitan llevar estos simbiontes potencialmente costosos y son un callejón sin salida para las bacterias”, explicó Flórez.

«Para comprender mejor cómo se transmiten y mantienen los simbiontes beneficiosos dentro y entre generaciones, necesitaremos identificar qué factores del huésped y del simbionte regulan el establecimiento del simbionte», dijo el coautor del estudio, el Dr. Martin Kaltenpoth. “Por ejemplo, ¿el anfitrión selecciona simbiontes específicos? ¿Y a través de qué mecanismos pueden los simbiontes inmóviles colonizar los órganos simbióticos?

Por alison bosman, Tierra.com Escritor del private

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí