Tuhaf “zihin kontrol eden” parazit saç kurtları, diğer tüm hayvanlarda bulunan eksik genlerdir.

Saç kurtları, bilinen diğer tüm hayvanlarda bulunan hücre hareketinden, filtrelemeden ve algılamadan sorumlu olan küçük “tüylerden” yoksundur.

Egzotik hayvanlarla dolu bir dünyada, saç kurtları tartışmasız en tuhafları arasındadır. Bunlar, bazen “zihin kontrolü” olarak adlandırılan bir fenomen olan, konakçılarının davranışlarını manipüle ettiği bilinen asalak solucanlardır.

İlginç bir şekilde, dergide yeni bir çalışma ortaya çıkıyor. Güncel Biyoloji Saç kurdunu ortaya çıkardım sınıflandırmak Tuhaf bir özelliği paylaşıyorlar: Araştırmacıların keşfetmeyi beklediği genlerin yaklaşık %30’undan yoksunlar. Daha da ilginci, kayıp genler, neredeyse tüm bilinen hayvan türlerinin hücrelerinde bulunan tüy benzeri yapılar olan kirpiklerin gelişimiyle bağlantılı.

Kaliforniya’daki Muir Woods Ulusal Anıtı’nda Bruno de Medeiros’un elinde canlı bir tatlı su kıl kurdu. Kredi bilgileri: Bruno de Medeiros

İnce spagetti şeritlerine benzeyen ve birkaç santim uzunluğundaki saç kurtları dünyanın her yerinde bulunabilir. Temel vücut yapıları, boşaltım, solunum veya dolaşım sistemlerinden yoksun oldukları ve neredeyse tamamen diğer organizmaların içinde yaşadıkları için parazit yapılarını gösterir. Chicago’daki Field Müzesi’nde doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın baş yazarı olan Tawana Cunha, “En harika şeylerden biri ve belki de en iyi bilinenleri, ev sahiplerinin davranışlarını etkileyebilmeleri ve onlara başka türlü yapmayacakları şeyleri yaptırabilmeleridir.”

Saç kurdu yaşam döngüsü ve konak manipülasyonu

Tatlı suda yüzlerce kıl kurdu türü bulunur. Yaşam döngüsü, yumurtaları suda çatladığında başlar ve larvalar, mayıs böceği larvaları gibi suda yaşayan küçük avcılar tarafından tüketilir. Bunlar da hamamböcekleri gibi daha büyük karasal avcılar tarafından avlanır. Saç kurtları, konakçılarının içinde olgunlaştıktan sonra, ev sahibinin davranışını manipüle ederek onların suya atlamalarına neden olur. Orada bir kez, solucanlar ev sahiplerinden kıvranır ve eş aramaya başlar, böylece döngü tekrarlanır.

Istakoz gibi suda yaşayan canlıları parazitleyen beş deniz kıl kurdu türü de olsa da, suya geri dönme ihtiyacının olmaması nedeniyle konakçıları manipüle etme yetenekleri belirsizdir.

Tatlı su kıl kurtları, Kaliforniya’daki Muir Woods Ulusal Anıtı’nda çevrede yaşar. Kredi bilgileri: Bruno de Medeiros

Saç kurdu üzerinde genetik araştırma

Kıl kurtlarının davranışları ne kadar tuhaf olsa da, Cunha’nın hayvanlara olan araştırma ilgisi onlarla daha çok ilgili. DNA. Ortak yazarları Bruno de Medeiros, Ariana Lorde, Martin Sorensen ve Gonzalo Gerbet ile yürüttüğü çalışma hakkında, “Onların genomlarını sıralamak için yola çıktık, çünkü onunki gibisi daha önce bu seviyede dizilenmemişti” diyor. “Amaç, bu genomları üretmek ve sonunda onları kıl kurtları ve diğer hayvan türleri arasındaki evrimsel ilişkileri anlamak için kullanmaktı.”

Ekip, biri tatlı su diğeri deniz olmak üzere iki kıl kurdu türünden DNA örnekleri alıp bunları sıraladıktan sonra, kıl kurdunun genetik kodlarını diğer canlılarınkiyle karşılaştırırken şaşırtıcı bir keşifte bulundu.

Çömelmiş (ölü) ıstakoz hostesi Monida S.’nin derlenmiş fotoğrafları. , Norveç’ten, deniz kıl kurdu ile enfekte. Görüntü şimdi solucanın yıllar önce genom dizilimi için kullanılan nasıl toplandığının gerçek senaryo temsili olarak çekildi. Kredi bilgileri: Martin Sorensen

Kayıp genleri keşfedin

Kuna, “Bulduğumuz çok şaşırtıcı bir şey, kıl kurdu genomlarında, temelde tüm hayvan gruplarında bulunması beklenen gen setinin yaklaşık yüzde 30’unun eksik olmasıydı” diyor.

Bunun gibi bulgular genellikle bilim adamlarının hata yapıp yapmadıklarını merak etmelerine yol açar. Bununla birlikte, her iki solucan türünde de bulunmayan genler arasında bir ilişki vardır. Kayıp genlerin büyük çoğunluğu, iki tür arasında tamamen aynıydı. Bu inanılmaz bir tesadüftü” diyor Cunha.

Cunha ve meslektaşları, diğer hayvanlarda eksik olan bu genlerin kirpiklerin üretiminden sorumlu olduğunu keşfettiler.

Cunha, “Kirpikler, öncelikle tüm hayvanlarda ve hatta daha geniş anlamda protistler ile bazı bitki ve mantarlarda bulunan hücresel düzeyde küçük yapılar olan organellerdir. Bu nedenle, Dünya üzerindeki çok çeşitli yaşamlarda bulunurlar” diyor. İnsan vücudundaki birçok hücrede bulunurlar: örneğin, sperm hücrelerinin kuyrukları kirpiklerdir ve retinadaki hücrelerde de kirpikler vardır.

Çömelmiş (ölü) ıstakoz konağı Monida S’nin görüntüsünü görüntüleyin. , Norveç’ten, deniz kıl kurdu ile enfekte. Istakozun kabuğu, solucanın nerede bulunduğunu göstermek için açıldı. Görüntü şimdi solucanın yıllar önce genom dizilimi için kullanılan nasıl toplandığının gerçek senaryo temsili olarak çekildi. Kredi bilgileri: Martin Sorensen

Kirpiklerin kaybı için çıkarımlar

Daha önceki çalışmalarda bilim adamları, kıl kurtlarının normalde gözlemlenecekleri yerde kirpiklerden yoksun göründüklerini bulmuşlardı. Örneğin kıl kurdu sperminin kuyruğu yoktur. Bununla birlikte, saç kurtlarında kirpiklerin görsel olarak kanıtlanmaması, var olmadıklarına dair kesin kanıt olarak kabul edilmedi. Field Museum’da tozlaşan böcekler küratörü ve makalenin ortak yazarı Bruno de Medeiros, “Genomlar olmadan, bu, tüm türlerdeki yaşamın tüm aşamalarındaki tüm hücrelere bakmayı gerektirir” diyor.

Cunha, “Önceki gözlemlere dayanarak, kıl kurtlarının kirpikleri yok gibi görünüyor, ancak tam olarak emin değildik” diyor. “Şimdi genomla birlikte, aslında diğer hayvanlarda kirpikler üreten genlerden yoksun olduklarını gördük – ilk etapta kirpikler yapmak için bir mekanizmaları yok.”

Kaliforniya’daki Muir Woods Ulusal Anıtı’nda Bruno de Medeiros’un elinde canlı bir tatlı su kıl kurdu. Kredi bilgileri: Bruno de Medeiros

Evrimsel modellerin ve gelecekteki yönlerin anlaşılması

Ayrıca, hem tatlı su hem de deniz kıl kurdu türlerinin kirpikler için genlerini kaybetmiş olması, bu evrimsel değişimin büyük olasılıkla ortak atalarının derin geçmişinde meydana geldiğini göstermektedir. Kuna, “Kaybın grubun gelişiminin erken dönemlerinde gerçekleşmiş olması ve bunu devam ettirmeleri olasıdır” diyor.

Bu vahiy, birçok yeni araştırmaya zemin hazırlıyor. Kirpiklerin yokluğunun kıl kurtlarını nasıl etkilediği veya kıl kurtlarının parazitik davranışının eksik kirpiklerle ilgili olup olmadığı açık değildir. Kuna, “Bu spesifik genleri kaçırmayan birçok başka parazitik organizma var, bu nedenle parazitik yaşam tarzları nedeniyle genlerin eksik olduğunu söyleyemeyiz” diyor. Ancak genel olarak parazitik organizmalarda çoğu zaman birçok gen eksiktir. Parazitler belirli yapıları kullanmadıkları ve bunun yerine konakçılarına güvendikleri için bu yapıları kaybettikleri varsayılıyor.”

Gelecekteki araştırmalar için çıkarımlar

Saç kurtları, “zihin kontrolü” özellikleri sergileyen tek parazitler değildir. Benzer davranış, kemirgenlerin kedi korkusunu azaltan toksoplazmozdan sorumlu protozoada ve mantarlarda görülür. ofiyokordisepsVideo oyunu ve TV programı The Last of Us ile ünlenen , karıncaları manipüle ederek mantar sporlarını dağıtıyor.

Cunha, bu organizmaların kıl kurtlarıyla uzaktan akraba olmasına rağmen, yeni çalışmanın bilim adamlarının bu davranışın nasıl çalıştığına dair ortak kalıpları belirlemesine yardımcı olabileceğine inanıyor. Gelecekte organizmalar arasında bu karşılaştırmalı analizi yaparak, benzerlikler arayabiliriz. Ya da belki de bu organizmalar, benzer davranışları birbirinden tamamen farklı şekillerde geliştirmiştir.

Referans: “Rampant Loss of Global Metazoan Genes Detected by a Chromosome-Wide Genome Assembly of Parasitic Nematomorpha” Yazan: Tauana J.Cunha, Bruno AS de Medeiros, Arianna Lord, Martin V. Sørensen ve Gonzalo Giribet, 18 Temmuz 2023, Buradan Erişilebilir. Güncel Biyoloji.
DOI: 10.1016/j.cub.2023.07.003