Как клещи живут исключительно за счет крови? Исследование, представленное в Current Biology (31 мая 2018 г.), выявило решающую роль, которую играют симбиотические бактерии, синтезирующие витамины группы В. Эти питательные вещества почти не встречаются в крови клещей, но они необходимы для их жизненного цикла. Таким образом, клещи не могут дожить до зрелого возраста или размножаться без своих бактериальных симбионтов. Исследование, проведенное исследователями CNRS и CIRAD, также показало, что бактерии унаследовали свои пути синтеза витамина B от патогенного предка, чей геном подвергался постепенной деградации..
Клещи являются основными переносчиками патогенов и особенно хорошо известны своей ролью, которую они играют в распространении болезни Лайма и других новых болезней. В отличие от комаров, клещи строго гематофаги, то есть питаются исключительно кровью на всех стадиях своего развития. Но есть следствие такой узкоспециализированной диеты. Хотя кровь богата некоторыми питательными веществами, в ней относительно мало других, таких как витамины группы В. Одна из гипотез предложила решение загадки, связанной с этим уникальным способом питания: поскольку клещи не могут удовлетворить потребности в витаминах, питаясь кровью, возможно, бактерии синтезируют для них эти соединения.
Чтобы объяснить, как клещи адаптировались к диете, состоящей только из крови, ученые из исследовательских подразделений MIVEGEC (CNRS / IRD / University of Montpellier) и ASTRE (CIRAD / INRA / University of Montpellier)[1] изучили микробный сообщества, которые они укрывают. Они обнаружили, что симбиотическая бактерия рода Francisella является преобладающим компонентом микробного сообщества африканского мягкого клеща (Ornithodoros moubata), образцового вида. Полное секвенирование генома бактерии подтвердило, что она может продуцировать различные витамины группы В: биотин (витамин Н), рибофлавин (витамин В2) и фолиевую кислоту (витамин Вс). Показав, что клещи, лишенные бактерии, перестают развиваться, но возобновляют нормальный рост при добавлении витаминов, которые обеспечивает микроорганизм, исследователи продемонстрировали роль францицелл в питании клещей.
Дополнительные анализы позволили выявить эволюционное происхождение пищевого симбиоза. Симбиотические францицеллы происходят от патогенных бактерий, геном которых подвергся значительной деградации. Это оставило нетронутым только часть их исходных функциональных признаков, включая синтез трех упомянутых витаминов группы В. Именно этим симбиозом в значительной степени были обусловлены первое появление клещей и их последующее разнообразие - в настоящее время известно более 900 видов. Этот процесс подчеркивает важный вклад микроорганизмов в экологическое разнообразие животных и эволюцию новых рационов.
[1] В этом исследовании также участвовали ученые из исследовательского подразделения LBBE (CNRS / Лионский университет Клода Бернара 1 / VetAgro Sup), IBMM (CNRS / Университет Монпелье / ENSCM) и центра INRA Get-PlaGe..