Muscidifurax uniraptor — вид ос (таксономический отряд Hymenoptera ) семейства Pteromalidae . [1] В настоящее время этот вид не имеет общего названия. M. uniraptor является куколочным паразитоидом синантропных гадюк Diptera и является естественным врагом комнатной мухи Musca Domestica и конюшенной мухи Stomoxys Calcitrans . [2]
Вольбахия — цитоплазматически наследуемая внутриклеточная бактерия. Обычно его можно обнаружить в репродуктивных органах своего вида-хозяина и передать от самки потомству через цитоплазму яйцеклетки. [3] Этот вид вызывает множество нарушений репродуктивной функции и соотношения полов у ряда видов насекомых. [2] Однако, по-видимому, он полезен, когда присутствует в виде-хозяине, M. uniraptor , увеличивая плодовитость хозяинаили способность индуцировать воспроизводство плодовитого, жизнеспособного потомства, особенно при однородительском воспроизводстве. Фактический процесс дупликации гамет различается у насекомых, инфицированных Wolbachia , включая аналогичный вид ос, называемый Muscidifurax raptorellus . Известно, что бактерия вызывает негативные побочные эффекты, такие как цитоплазматическая несовместимость , телитокия и феминизация репродуктивных привычек этих различных видов насекомых. [4] Традиционно M. uniraptor определяет пол потомства с помощью гаплодиплоидии . Самцы образуются как гаплоиды из неоплодотворенных яиц, а самки - как диплоиды из оплодотворенных яиц. [3] Согласно этой практике, M. uniraptor обычно производит потомство как мужского, так и женского пола. Однако у M. uniraptor Wolbachia вызывает телитоки — тип партеногенеза , при котором самки бесполым образом воспроизводят потомство только женского пола. [2]
M. uniraptor обычно следует процессу аутомиксиса или мейотической телитоки, при котором мейоз происходит в развивающемся ооците, а диплоидия восстанавливается путем слияния мейотических или митотических продуктов, в результате чего образуются диплоидные самки или гаплоидные самцы. [3] Однако бактерия Wolbachia эволюционировала вместе с этим видом ос посредством вертикального переноса, чтобы вызвать необратимое телитокозное размножение только потомства женского пола. [5] Когда самки M. uniraptor получают экспериментально вводимые антибиотики, такие как рифампицин , штаммы Wolbachia уничтожаются, и самки гипотетически должны иметь возможность производить потомство как мужского, так и женского пола, поскольку бактерии отсутствуют, вызывающие телитокию. Однако потомство мужского пола, полученное в результате этих экспериментов, не несет жизнеспособной спермы. [2] Это означает, что Wolbachia рано приживается у самок, чтобы обеспечить ее передачу дальнейшим хозяевам, рискуя лишить текущего хозяина способности к половому размножению, не позволяя ему производить плодовитое, жизнеспособное потомство мужского пола. Есть три основные причины, по которым M. uniraptor стал настолько зависим от Wolbachia в вопросах выживания и размножения. Самцы этого вида больше не производят жизнеспособную сперму для полового размножения, а самки не реагируют ни на какие сигналы или попытки самцов к половому размножению. Наконец, самки теряют основную мышцу сперматеки , которая позволяет им удерживать сперму после полового размножения. [5] Следовательно, без симбиотических отношений между Wolbachia и M. uniraptor виды ос не могли бы существовать в одиночку посредством полового размножения из-за этих эволюционных изменений, которые повышают пригодность постоянных отношений с бактериями. Бактерии, по-видимому, подавили репродуктивные пути ос посредством селективного давления, направленного на повышение приспособленности их взаимоотношений, и оса вряд ли вернется к своему прежнему состоянию полового размножения в результате этих генетических изменений. Muscidifurax uniraptor теперь поддерживает эндосимбиотические отношения с Wolbachia , и в ходе эволюции он стал зависеть от этих бактерий в плане размножения и выживания, что приводит к успешным отношениям, которые мы наблюдаем в настоящее время.