Обществени общности Общителен кръг на лозата - спектър на науката
Житейски общности: общителен кръг на лозата
Vitis vinifera, лозовата лоза има много приятели и още повече врагове - а най-лошите не са нито човешки, нито войнствени зъбопроизводители. Най-големите заплахи за всички любители на виното, винопроизводителите и техните любими растения имат шест крака вместо два и убиват лозата със своята алчност. Най-известният пример е, разбира се, филоксерата: вредителят, който е бил интродуциран и първоначално е роден в Новия свят, е започнал да прави кратка работа на крехките гроздови лози от древна Европа през 19-ти век.
Не може обаче да се каже, че филоксерите са ненадминати с хората, за да използват лозата. Тъй като особено в чужбина, местните видове вино отдавна водят тежка битка срещу патогените, за които са деликатните Витис-Европейският растеж не би бил сериозен противник без саможертвената подкрепа на лозарите и Мителхен. Така стана не само когато филоксерата, но и когато гъбите - около 1845 г. истинското нещо, 1878 г. - мухълът - се разляха в Европа. Патогенната армада се допълва от вредители като гъсеници от гроздов молец (пеперуда), акари и лозов лист. Последното също се брои Homalodisca coagulata - техният скок от Америка през езерото предстои и се опасява от европейските енолози.
Цикадата - прякорът й е преведен буквално от американската дума „снайперист със стъклено крило“ - като не особено придирчив гурме, отпива разредена растителна вода от ксилемната тръбопроводна система на дървесни растения, която пробива със ствола си. Лозата също е добре дошла жертва. Калифорнийските винопроизводители водят отчаяна отбранителна битка срещу цикадите, защото харесват микробите като допълнителна щета Xylella fastidiosa предава - бактерия, чиято колонизация на ксилема може, в най-лошия случай, напълно да наруши жизненоважния воден транспорт на растението.
Джонатан Айзен и колегите му от Института за геномни изследвания знаеха това Xylella fastidiosa Цикадите не могат да бъдат единственият бактериален поднаемател - и със сигурност не е най-типичният. Учените са взели 400 насекоми от цитрусова плантация и са ги дисектирали с особен интерес в специфичен орган на насекомите - „бактериомът“ на шестокракия вид. Тук цикадите и някои други насекоми субсидират симбиотични бактериални колонии чрез щедри инжекции на храна от храната, която смучат. В замяна микробите осигуряват сигурен поминък на смучещите растения: те произвеждат витамини и основни аминокиселини от лошо хранителното съдържание на съдържанието на тънък ксилемин, отпивано от цикадата, което иначе на насекомите липсва, тъй като те не могат сами да ги синтезират.
Донорите на цикада около Айзен и Ко се интересуват особено от генома на Baumannia cicadellinicola, че най-накрая са искали да го добавят към световната база данни за ДНК последователности. И както се очаква, жонгльорите на базовите двойки също откриха 83 гена в генетичния състав на бактерията, които правят метаболитните пътища, произвеждащи витамини, възможни като инструкции за изграждане на протеини. Търсенето на гени, отговорни за производството на аминокиселини, завърши напълно неочаквано - те просто не съществуват. Но това би било Baumannia cicadellinicola напълно негодни за живот.
Решението на загадката, според екипа на Айзен, се нарича Sulcia muelleri - тази бактерия също живее в бактериома на цикадата и при по-близко генно инженерство се оказва огледалният образ на Baumannia cicadellinicola. Сулсия Въпреки че липсваха гените за производство на витамини, той успя да спечели точки с генетично проверимо, добре функциониращо производство на аминокиселини.
За да могат да живеят от лошото съдържание на ксилемата, изследователите заключават, че цикадата се нуждае от две бактерии едновременно, но - за да могат да оцелеят сами - отново са зависими една от друга. Всички участници в тройката на симбиотичните взаимоотношения се специализират в това, което правят най-добре: бактериите във витамините и аминокиселините, които са от съществено значение за всички, цикадата при качването на оскъдния източник на храна и тяхната експлоатация. Редовната размяна на стоки гарантира, че всички са добре.
Всички освен лозата, разбира се - но поне за тях няма значение дали са изправени пред един-единствен враг или три трети от врага. Поне докато бактериите не се разделят вътре в цикадата също не причиняват ужасни поднаемачи като запушващата ксилема Xylella fastidiosa Предоставен подслон - това, както доказват много лозя в Калифорния, често е твърде много противник.