Иммунная система и жировые тромбы помогли тлям заклеить пробоину в доме

Мелкие азиатские тли Nipponaphis monzeni защищают свою колонию от хищников, рискуя собственной жизнью: тли-«камикадзе» с существенным риском для себя бросаются к отверстию на галле, в котором они живут, и выбрасывают жирную жидкость, которая быстро сворачивается и затягивает отверстие. Статья ученых, проанализировавших химический состав этой жидкости, опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Самопожертвование в интересах группы встречается у многих социальных видов насекомых, например, у взрывающихся муравьев Colobopsis explodens, которые таким образом атакуют хищников. Социальные тли Nipponaphis monzeni живут в галлах на листьях дистилиума кистевидного (Distylium racemosum) и когда хищники (например, личинки чешуекрылых) проделывают в стенке галла отверстие, тли-солдаты отправляются защищать колонию.

Для этого множество тлей резко выбрасывают из своего тела и перемешивают ногами богатую жирами жидкость, которая быстро сворачивается и закрывает таким образом отверстие — при этом тли могут как случайно остаться с неправильной стороны галла, так и насмерть увязнуть в массе защитной жидкости.

Маяко Куцукаке (Mayako Kutsukake) и Такема Фукацу (Takema Fukatsu) из Национального института науки и технологий в Цукубе вместе с коллегами проанализировали биохимический состав этой жидкости, получив ее из тлей-солдат, помещенных в солевой раствор. Они обнаружили в ней крупные и ранее никем не описанные клетки с липидами, похожие на гемоциты, аминокислоту тирозин, фермент фенолоксидазу, превращающую тирозин в меланин, и содержащий повторы белок RCP, который формирует основу тромба, возникающего на месте пробоины в галле. Ученым также удалось воспроизвести процесс формирования тромба in vitro.

«После пробития стенки галла солдаты собираются в месте разрыва и массово выбрасывают из своих тел жидкость. Крупные гемоциты разрушаются и выпускают капли жиров, которые быстро формируют жировой тромб, а фенолоксидаза превращает тирозин в хиноны, которые соединяют белок RCP и другие макромолекулы, чтобы усилить тромб и закрыть пробоину», — пишут ученые.

Таким образом, отмечают авторы, тли Nipponaphis monzeni, похоже, научились объединять индивидуальную реакцию иммунной системы особей (аналогичным образом защитные тромбы формируются при повреждении тела насекомого) в мощное средство коллективной защиты от хищников. Дальнейшее изучение иммунной системы тлей, в том числе и других видов, и их общественно значимого поведения поможет лучше понять, как именно появилась такая изящная защитная реакция.

Не все виды насекомых готовы идти на подобное самопожертвование, потому что это, конечно, невыгодно для конкретной особи. Так, финские ученые выяснили, что личинкам соснового пилильщика действительно выгодно не участвовать в коллективной отрыжке, с помощью которой они защищаются от хищников, — у личинок, которые не помогают коллективу защититься, повышается вероятность дожить до стадии куколки.

https://nplus1.ru