Бактерии, вложенные друг в друга
В интимной близости организмы живут вместе в симбиозе на очень маленьком пространстве, и оба партнера извлекают выгоду из этой связи. Многие насекомые также осознали преимущества такого сообщества и вступили в союз с микроорганизмами. Но это еще не все: как теперь показали исследования бактерий, обитающих в цитрусовых мучнистых червецах, у них есть и другие крошечные гости, которые гнездятся в куколке, похожей на русскую куколку. В природе со временем сложилось огромное разнообразие взаимных отношений между двумя организмами, от которых выигрывают оба партнера. Эти симбиозы широко распространены и среди насекомых, высасывающих из растений малобелковые соки. Микроорганизмы часто живут в специализированных клетках в их кишечнике в качестве постоянных постояльцев. В свою очередь, они обеспечивают своего хозяина определенными необходимыми питательными веществами и поэтому были интегрированы в их тела как неотъемлемая часть. Эти хорошо зарекомендовавшие себя сообщества существуют уже много миллионов лет, потому что самки животных автоматически передают бактерии своему потомству.
Многие насекомые даже питают несколько полезных микроорганизмов в разных местах. Цитрусовый мучнистый червец Planococcus citri также вступил в такой союз с двумя видами бактерий. До сих пор исследователи предполагали, что два эндосимбионта у особей вшей мирно сосуществуют или каждый из них заключен в отдельные клетки. Теперь Кэрол фон Долен и Шон Колер из Университета штата Юта раскрыли секрет сосуществования микроорганизмов.
Когда ученые исследовали так называемые симбиотические сферы - предполагаемое местонахождение бактерий в мучнистых червецах - с помощью флуоресцентной гибридизации in situ, они неожиданно обнаружили доказательства существования двух видов протеобактерий из бета- и гамма-подгруппы включений.. Однако, хотя исследователи использовали электронный микроскоп, им не удалось более точно определить местонахождение бета-протеобактерий. Решение загадки заключалось в том, что сами симбиотические структуры и есть искомые микроорганизмы. Пол Бауманн из Калифорнийского университета в Дэвисе называет этот результат исследования «одним из самых захватывающих открытий за многие годы».
Как подтвердили дальнейшие исследования, гамма-протеобактерии на самом деле живут как симбионты внутри бета-бактерий, и как гнездовое сообщество они передаются от мучнистых червецов их потомству. Однако ученые до сих пор размышляют о природе этих особых бактериальных взаимоотношений и о том, оказывают ли заключенные в них гамма-протеобактерии дружественную услугу насекомым.