Справедливости ради стоит сказать, что паразиты, как правило, вредны для их хозяев. Многие из них вызывают заболевание и смерть, поэтому, как и большинство видов, мы, как правило, стараемся избегать заражения любой ценой. Но оказывается, что некоторые паразиты, хотя и потенциально опасные в изоляции, на самом деле могут помочь хозяевам справиться с более смертоносными инфекциями.

Понимание того, когда паразитизм полезен, имеет важные последствия для того, как мы управляем инфекционными заболеваниями, но в настоящее время мы мало знаем об этом явлении. Наше новое исследование, опубликовано в Эволюционные письма, говорит нам, что паразиты могут легко развить различные механизмы защиты своих хозяев от других инфекций, что предполагает, что защита хозяев должна быть общей по своему характеру.

Идея, что «враг моего врага - мой друг», в течение долгого времени находится в человеческом обществе но он далеко не уникален для человеческого конфликта. В естественном мире полно примеров, когда паразиты вредны в некоторых условиях и полезны другим.

Бактерии, которые жить в нашей кишке могут иногда вызывать проблемы, но они также предотвращать колонизацию более вредными микробами как Salmonella enterica, что вызывает пищевое отравление. Аналогично, бактерии, которые обычно заражают насекомых, обычно являются дорогостоящими, но могут обеспечить защиту от более смертельных инфекций, И личинки бабочек монархов с большей вероятностью пережить инфекцию паразитарной мухой, когда они также инфицированы простейшим (одноклеточный организм).

Паразиты могут также помочь своим хозяевам другими способами, например, вызывая более серьезные заболевания у других видов. Это одна из главных причин почему серые белки быстро перемещали красные белки из большей части Великобритании. Серые белки являются носителями вирус сыпи белка, который обычно смертелен для красных белок, но редко вреден для серых. Аналогично, некоторые виды бактерий участвуют в форме примитивная биологическая война путем переноса вирусов, к которым конкурирующие бактерии не защищены.

Эти примеры показывают, что заражение не обязательно является плохим и на самом деле иногда может быть полезным. Но то, что они нам не говорят, - это то, как и когда паразиты развиваются, чтобы быть полезными их хозяевам.

Последние лабораторные эксперименты показали, что умеренно вредные бактерии, живущие внутри микроскопических червей, могут развиваться всего за несколько дней, чтобы защитить своих хозяев от летальной инфекции. Этот поразительный результат указывает на то, что бактерии могут быстро развивать защиту хозяев от других инфекционных заболеваний.

Тем не менее, очень мало известно о том, как и когда такая эволюция происходит в природе. И если паразит развивается, чтобы защитить своего хозяина от более смертельной инфекции, враг теперь станет другом?

От врага к другу

Использование математического моделирования, мы исследовали эволюцию двух форм защиты хозяина: устойчивость и терпимость. Паразиты, которые защищают, принося сопротивление своим хозяевам, уменьшают вероятность того, что второй вид сможет заразить их, например, когда бактерии в кишечнике предотвращают колонизацию другими микробами, Напротив, паразиты, которые придают терпимость их хозяевам, уменьшают вред, причиняемый другим видом после его заражения, как это имеет место в случае с простейшие, которые защищают личинок бабочек монарха от паразитических мух.

Мы обнаружили, что обе формы защиты хозяев развиваются в широком диапазоне условий, хотя защитный паразит, возможно, придется отвлекать ресурсы от собственного роста или размножения, чтобы защитить хозяина. Защита по-прежнему развивается, потому что эта стоимость более чем компенсируется увеличением выживаемости хозяина (и, следовательно, защитного паразита).

Но между двумя формами защиты существуют некоторые заметные различия. Например, сопротивление обычно увеличивает численность популяции хозяина, но толерантность может иметь отрицательный эффект, поскольку она увеличивает общую распространенность заболевания. Эти различия указывают на то, что механизм защиты имеет решающее значение для определения того, действительно ли защитный паразит полезен.

Теперь мы можем комбинировать математическое моделирование лабораторные эксперименты эволюционирующих микробов, чтобы ответить на интригующие вопросы о том, как другие виды эволюционируют в ответ на защиту хозяев. Разве хозяин эволюционирует, чтобы укрывать защитный паразит, и так ли мы развили симбиотические отношения с некоторыми из наших кишечных бактерий? Могут ли более вредные паразиты развиваться для преодоления защиты хозяев? Ответы на подобные вопросы могут помочь нам найти новые способы лечения инфекционных заболеваний.

Результаты нашего исследования проливают свет на увлекательное биологическое явление, о котором мы все еще знаем очень мало, Однако, вместе с растущим числом примеров защиты хозяев, ясно - по крайней мере, если у вас есть паразит, - что враг вашего врага действительно может быть вашим другом.

Об авторе

Бен Эшби, научный сотрудник, Университет Бата

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon