Трематоды завербовали новых солдат в свою армию

Американские ученые показали, что в местах, где конкуренция трематод высока, численность касты солдат в одной улитке больше, чем в более спокойных районах. Остается неизвестным, как устанавливается баланс между мирной и воинствующей группами — отдельно в каждой колонии или на уровне популяции. Статья опубликована в журнале Biology Letters.

Защита от внешних угроз энергозатратна, и любой организм должен максимально эффективно распределять свои ресурсы в пользу размножения или обороны. При высоком уровне опасности нет смысла заботиться о самовоспроизведении, и приоритет должен отдаваться различным формам защиты. Это утверждение применимо и к индивидуальным организмам, и к общественным. Так, можно предположить, что животные, формирующие организованные колонии (пчелы и термиты, например), будут менять количество солдат в зависимости от уровня внешней угрозы. Однако данные, которые свидетельствуют в пользу этой гипотезы, скудны.

Пример социальных животных, удобный для изучения, — трематоды, которые паразитируют на калифорнийских улитках Cerithideopsis californica. После попадания внутрь моллюска один червь многократно клонирует себя и формирует колонию, которая распространяется по всему телу улитки. Однако паразиты из других колоний могут попробовать инфицировать того же хозяина, и тогда возникает необходимость обороняться. Для этого у трематод есть две касты: особи, задача которых — размножаться, и защитники. Защитники в несколько раз мельче репродуктивных червей и имеют более крупный рот. Известно, что численность армии трематод может меняться, однако условия, влияющие на это, изучены недостаточно тщательно.

Группа ученых из Америки по руководством Эмилин Резетаритс (Emlyn Resetarits) из Университета Джорджии исследовала, зависит ли число воинов трематод от степени опасности их среды обитания. Для оценки уровня угрозы в той или иной географической точке они собрали и вскрыли 5520 улиток в 26 местах на западном побережье Северной Америки. Для каждой локации ученые подсчитали процент моллюсков, которые были заражены одним из шести видов трематод. На основе этого определили уровень опасности каждой точки для червей — чем больше улиток инфицировано, тем больше конкуренция за них и тем выше угроза для каждой отдельной колонии.

После этого ученые выбрали 168 колоний червей (одна улитка — одна колония), разрезали моллюсков на три части: мантию, среднюю часть и половые органы, где находится основная масса репродуктивных червей. В каждой трети подсчитали количество воинов и размножающихся особей. Исследователи предположили, что при возрастании угрозы количество защитников в мантии улитки, которая является линией обороны, будет увеличиваться.

В результате эксперимента авторы выяснили, что в зонах повышенной опасности число солдат, приходящихся на 1000 репродуктивных червей, существенно выше, чем в местах с меньшей конкуренцией. Это справедливо для пяти видов из шести, а отличие шестого вида от общей тенденции не подтверждается статистически.

Количество воинов, приходящихся на 1000 репродуктивных особей (вертикальная ось) в зависимости от уровня угрозы (горизонтальная ось) для шести видов трематод. Синим обозначены линии тренда, а красным — модель, работающая для всех трематод независимо от вида

Примечательно, что уровень угрозы не влиял на количество солдат, которые находились на «фронте», то есть в мантии улитки. По всей видимости, трематоды не используют стратегию вывода воинов на переднюю линию обороны, а лишь увеличивает общее количество защитников.

Понимание социобиологии трематод важно, так как они играют большую роль в своих экосистемах. Изучение этих паразитов может помочь узнать, как энергия распределяется в пищевых цепях, которые включают в себя червей, улиток, рыб и птиц. В дальнейшем авторы статьи планируют выяснить, самостоятельно ли каждая колония приспосабливается к уровню угрозы или же это происходит на уровне целой популяции.

Кроме трематод, на опасность реагируют и другие общественные животные. Например, при атаке хищника муравьи одной колонии собираются вместе и ведут себя, как единый организм, выбирая наиболее выгодную стратегию защиты.

Алиса Бахарева

https://nplus1.ru/