Мікроскопічні ракоподібні, які називаються остракодами (їх також називають «насіннєвими креветками»), розкривають дивовижні секрети бактеріального симбіозу в їхніх репродуктивних системах. Дослідники з Морської біологічної лабораторії (MBL) виявили, що бактерії роду Cardinium живуть в яйцях і тканинах яєчників остракод, відкриття опубліковане в журналі Proceedings of the Royal Society B.
Ці бактерії не просто випадкові гості; вони передаються від матерів до нащадків — ключова ознака справжнього ендосимбіозу. Вертикальна передача вказує на те, що бактерії впливають на нестатеве розмноження остракод. Хоча бактеріальний симбіоз привернув увагу в дослідженнях остракод, цей тип тісної взаємодії широко вивчався в інших членистоногих, таких як комахи.
Візьмемо, наприклад, комарів. Відомо, що вони містять бактерії Wolbachia, які відіграють важливу роль у розмноженні комарів і навіть вважаються засобом контролю поширення хвороб, що передаються комарами. Відкриття подібних процесів у остракод відкриває нові шляхи для розуміння ендосимбіозу у водних членистоногих, які є невід’ємною частиною харчових мереж прісних і морських екосистем.
Багаторівнева співпраця призводить до несподіваних відкриттів
Ці вражаючі зображення бактерій, що живуть всередині остракод, є результатом довгострокової співпраці між вченими з MBL та за його межами.
Іза Шон, старший науковий співробітник Королівського бельгійського інституту природничих наук, приєдналася до IBL як стипендіат Whitman у 2022 році з метою створення остракод як нової моделі для досліджень. Цей фокус на менш традиційних предметах важливий, оскільки більшість біологічних досліджень покладаються лише на кілька знайомих видів, таких як плодові мушки або миші. Шен підкреслює: «У царстві тварин на дослідників чекає ще багато відкриттів».
Щоб точно визначити розташування цих симбіотичних бактерій у остракодах, команді знадобилися спеціальні методи. Вони використовували флуоресцентну мікроскопію та конфокальну мікроскопію в MBL Central Microscopy Facility, що дозволило їм отримати зображення тварин у неймовірних деталях. Ця копітка візуалізація вимагала унікальної комбінації компетенцій. Шен та її колега Коен Мартенс, еволюційний біолог з Королівського бельгійського інституту природничих наук, об’єднали зусилля зі Скоттом Чімілескі та Джесікою Марк Уеллс з Інституту ADA Forsyth. Чімілескі та Уеллс спеціалізуються на зображенні бактерій у складних середовищах, таких як мікробіом порожнини рота людини.
«Це дослідження показує, що прісноводні остракоди є першим повністю водним господарем Cardinium і підтверджують їхню цінність як моделей для еволюційних досліджень», — сказав Шен.
Ці відкриття значно розширюють наше розуміння бактеріального симбіозу в різних екосистемах і підкреслюють важливість вивчення менш традиційних модельних організмів у біологічній науці.
