Микроскопические ракообразные, называемые остракодами (также их именуют «семенными креветками»), открывают удивительные секреты о бактериальной симбиозе в своих репродуктивных системах. Исследователи из Морского биологического лаборатории (МБЛ) обнаружили, что бактерии рода Cardinium обитают внутри яйцеклеток и тканей яичников остракод – это открытие опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Эти бактерии не просто случайные гости; они передаются от матерей к потомству – ключевой признак истинной эндосимбиоза. Вертикальная передача указывает на то, что бактерии влияют на бесполое размножение остракод. Хотя бактериальная симбиоз привлекает внимание в исследованиях остракод, этот тип тесного взаимодействия был широко изучен у других членистоногих, например, насекомых.
Возьмем, к примеру, комаров. Известно, что они являются хозяевами бактерий Wolbachia, которые играют роль в размножении комаров и даже рассматриваются как инструмент для контроля распространения комариных болезней. Открытие подобных процессов у остракод открывает новые пути для понимания эндосимбиоза у водно-живущих членистоногих, являющихся неотъемлемой частью трофических сетей пресных и морских экосистем.
Многоуровневое сотрудничество приводит к неожиданным открытиям
Эти поразительные изображения бактерий, обитающих внутри остракод, стали результатом долгосрочного сотрудничества между учеными МБЛ и за его пределами.
Иса Шён, старший научный сотрудник Королевского бельгийского института естественных наук, присоединилась к МБЛ в качестве Стипендиата Уитмена в 2022 году с целью создания остракод в качестве новой модели для исследований. Такой акцент на менее традиционные объекты важен потому что большинство биологических исследований опираются всего лишь на несколько знакомых видов, таких как дрозофилы или мыши. Шён подчеркивает: «В царстве животных ещё множество открытий ждут своих исследователей».
Чтобы точно определить местоположение этих симбиотических бактерий внутри остракод, команде потребовались специализированные методы. Они использовали флуоресцентную микроскопию и конфокальную микроскопию в Центральном центре микроскопии МБЛ, что позволило им визуализировать животных с невероятной детализацией. Эта кропотливая визуализация потребовала уникального сочетания компетенций. Шён и её коллега Koen Martens, эволюционный биолог из Королевского бельгийского института естественных наук, объединили усилия с Скоттом Чимилески и Джессикой Марк Уэллс из ADA Forsyth Institute. Чимилески и Уэллс специализируются на визуализации бактерий в сложных средах, таких как микробиом полости рта человека.
«Это исследование устанавливает пресноводных остракод как первый полностью водный хозяин для Cardinium и подтверждает их ценность в качестве моделей для эволюционных исследований», — сказала Шён.
Эти открытия значительно расширяют наше понимание бактериальной симбиоза в различных экосистемах и подчеркивают важность изучения менее традиционных модельных организмов в биологической науке.
