Ini adalah pertanyaan (evolusi).

Trichinella dan parasitnya, cacing pita Schistocephalus solidus. Kredit: Natalie Steinel

Menarik sekitar cacing pita yang merupakan sepertiga dari berat badan Anda bisa menjadi hambatan nyata. Sebuah tim peneliti menunjukkan Ilmu Pengetahuan Pada tanggal 8 September.

Ketika tiga klip duri ikan tersisa air laut Untuk menjajah danau air tawar utara sekitar 12.000 tahun yang lalu, mereka menemukan cacing pita air tawar. Cacing pita menyerang perut mereka dan tumbuh, mencapai ukuran yang sangat besar mulai dari seperempat hingga sepertiga dari berat tubuh ikan inang. Itu akan seperti manusia berukuran sedang yang membawa sekitar 50 pon cacing pita. Beberapa kelompok ikan stickleback dengan cepat mengembangkan pertahanan: ketika berhadapan dengan cacing pita, mereka sistem kekebalan Formulir jaringan parut Di sekelilingnya, pertumbuhannya berhenti. Tapi kelompok stickler lain malah mentolerir cacing, jaringan parut hanya sedikit atau tidak ada bekas luka sama sekali.

Sekelompok stickleback menyengat cacing pita dan mereka yang tidak bisa hidup berdekatan, di danau yang jaraknya hanya bermil-mil. Sampai sekarang, tidak ada yang mengerti mengapa beberapa kelompok echinodermata berevolusi dengan satu cara, dan beberapa dengan cara lain.

“Kami melihat ini di Alaska, di British Columbia. Kolega di Skandinavia telah melihatnya,” kata Dan Polnik, ahli biologi di Universitas Ocon.

Kredit: Dan Bolnick Lab / UConn

“Hal yang luar biasa tentang koevolusi antara cacing pita dan ikan adalah bahwa ini adalah proses yang sangat dinamis, dan ada hasil yang berbeda dari pertempuran evolusi ini di mana pun kita melihat,” kata Jesse Webber, ahli biologi di University of Wisconsin-Madison. Polnik Weber dan Natalie Steinel, ahli biologi dan salah satu direktur Pusat Penelitian dan Pelatihan Patogen di Universitas Massachusetts-Lowell, bekerja sama untuk menjawab pertanyaan tentang resistensi parasit duri. Sepanjang jalan, mereka telah menunjukkan bahwa resistensi parasit tidak selalu merupakan hal yang baik.

Mereka mempelajari sticklebacks dari dekat Danau Roberts dan Gosling di Pulau Vancouver di British Columbia. Kedua danau mengandung cacing pita, dan keduanya memiliki echinodermata. Kedua kelompok stickleback sangat mirip. Perbedaan utama adalah bahwa ikan Roberts memiliki bekas luka yang kuat untuk mencegah cacing pita tumbuh, dan ikan gosling tidak. Perbedaan lain yang jelas adalah bahwa Roberts betina bereproduksi jauh lebih sedikit daripada Gosling betina, tampaknya karena semua jaringan parut di perut mereka membuatnya lebih sulit.

Para peneliti ingin mengetahui gen apa yang bertanggung jawab atas jaringan parut tersebut, dan apakah bekas luka tersebut merupakan alasan mengapa betina Roberts juga tidak bereproduksi. Tetapi jika mereka hanya membandingkan genom ikan Roberts dan ikan Gosling secara langsung, mereka mungkin akan bingung dengan yang lain perbedaan genetik Di antara populasi yang tidak ada hubungannya dengan bekas luka. Mereka harus mencampur kedua kelompok sehingga satu-satunya perbedaan yang konsisten antara dua ikan adalah sifat bekas luka.

Untuk mengatur ulang permukaan genetik, para peneliti membiakkan ikan dari Danau Roberts dengan ikan dari Gosling. Hibrida Roberts-Gosling ini semuanya serupa, dengan masing-masing memiliki setengah dari gennya dari setiap kelompok. Hibrida ini kemudian dikawinkan bersama untuk menciptakan generasi kedua. Generasi kedua memiliki banyak kombinasi gen yang berbeda dengan ikan individu yang memiliki sifat berbeda satu sama lain, induk hibrida, dan dari generasi kakek-nenek Roberts dan Gosling.

Generasi campuran kedua inilah yang kemudian para peneliti paparkan pada cacing pita.

Setelah mengekspos mereka selama beberapa hari, tim melihat jumlah relatif dari bekas luka dan cacing pita di setiap ikan. Mereka menganalisis genom ikan dengan cacing berat, dan membandingkannya dengan DNA ikan dengan cacing berat. Mereka mempersempit perbedaan menjadi segelintir gen, lalu melihat dengan cermat untuk melihat gen mana yang paling aktif. Dan mereka menemukan salah satu aktivitas paling aktif gen Itu adalah gen yang terkait erat dengan jaringan parut pada tikus.

Anda mungkin terkejut bahwa tikus memiliki bekas luka yang sama seperti ikan. Tetapi jaringan parut dikendalikan oleh sistem kekebalan, dan mirip dengan semua vertebrata, dari ikan hingga tikus hingga kita.

Para peneliti kemudian melihat gen ini pada dua kelompok asli. Dalam genom stickleback Danau Gosling – ikan yang mentolerir cacing pita tanpa jaringan parut – para peneliti menemukan bahwa gen tersebut baru saja berevolusi. Tampaknya ada tekanan evolusioner yang berkelanjutan untuk menoleransi cacing pita daripada bekas luka mereka.

Bekas luka atau tidak bekas luka saat melawan cacing pita: Itu adalah pertanyaan (evolusi).

Trichinella dan parasitnya, cacing pita Schistocephalus solidus. Kredit: Natalie Steinel

“Ini adalah salah satu dari sedikit makalah penelitian yang telah dilakukan baik di alam liar maupun di laboratorium untuk menunjukkan biaya kebugaran yang signifikan dari resistensi parasit,” kata Polnik. Tapi ini logis. wanita stickleback dengan banyak jaringan parut Mereka 80% lebih kecil kemungkinannya untuk berhasil bereproduksi. Cacing pita tampaknya tidak mempengaruhi reproduksi, meskipun mereka memperlambat pergerakan ikan dan membuat mereka lebih rentan dimakan burung.

“Ketika kita masuk dan melihat sistem ini, kita dapat belajar banyak tidak hanya tentang proses evolusi, tetapi juga tentang mekanisme baru yang berguna untuk manusia dan ternak. Mekanisme seperti bagaimana sistem kekebalan Anda mengenali parasit, bagaimana Anda dapat melawan parasit, dan bagaimana mematikan respons imun yang tidak diinginkan yang diinginkan,” kata Weber.

“Pekerjaan ini penting karena menyoroti variabilitas kekebalan (dan dengan demikian kemampuan untuk melawan infeksi) yang ada di dalam dan di antara populasi, bagaimana hal itu terjadi, dan bagaimana hal itu dapat mempengaruhi hasil kesehatan,” kata Natalie Steinel dari UMass Lowell. “Dalam artikel ini kami membahas pertanyaan tentang koevolusi imun/patogen menggunakan ikan, tetapi prinsip-prinsip ini secara luas berlaku untuk sistem hewan lain, termasuk infeksi manusia. Untuk manajemen yang sukses Penyakit menularKita harus memahami keseimbangan antara biaya dan manfaat yang dihasilkan dari respon imun.”


Studi ini merinci bagaimana beberapa ikan berurusan dengan parasit, dengan implikasi bagi kesehatan manusia


informasi lebih lanjut:
Jesse N. Weber et al., Perkembangan dan hilangnya respon imun patologis terhadap parasitisme, Ilmu Pengetahuan (2022). DOI: 10.1126 / sains.abo3411. www.science.org/doi/10.1126/science.abo3411

kutipan: Bekas luka atau tidak bekas luka saat resisten terhadap cacing pita: Ini adalah pertanyaan (evolusi) (2022, September 8) Diakses pada 8 September 2022 dari https://phys.org/news/2022-09-scar-resisting- cacing pita-evolusi bahasa pemrograman

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Sekalipun ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

READ  Pengaruh kuno besar yang terkait dengan perbedaan antara sisi dekat dan jauh bulan

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *