被稱為寄生蜂的昆蟲將卵產(chǎn)在幼蛾幼蟲體內(nèi)，將這些毛蟲變成可能數(shù)百個黃蜂后代不知情、注定死亡的孵化器。對于試圖將毛蟲用作復(fù)制工廠的病毒來說，這是個壞消息。對于毛毛蟲來說，病毒感染可能是致命的，但它們存活的機會可能比黃蜂選擇它們作為活苗圃的情況要高。
現(xiàn)在，一項研究表明某些病毒如何幫助毛蟲阻止寄生蜂。研究人員在7月30日的《科學(xué)》雜志上報告說，在一些昆蟲病毒中發(fā)現(xiàn)的一組被稱為寄生蜂殺傷因子(PKF)的蛋白質(zhì)對年輕的寄生蜂具有難以置信的毒性。
研究合著者、東京農(nóng)業(yè)科技大學(xué)昆蟲病毒學(xué)家MadokaNakai說，新發(fā)現(xiàn)表明病毒和毛蟲可以聯(lián)合起來擊退共同的黃蜂敵人。寄生蜂會殺死病毒賴以生存的宿主，因此病毒會為自己的家園而戰(zhàn)。“它非常聰明，”Nakai說。
更重要的是，研究小組發(fā)現(xiàn)，一些蛾毛蟲自己制造了殺黃蜂的蛋白質(zhì)。瓦倫西亞大學(xué)的昆蟲病理學(xué)家和遺傳學(xué)家、研究合著者薩爾瓦多·埃雷羅(SalvadorHerrero)說，在遙遠的過去，有可能有一些飛蛾在病毒感染后幸存下來，并以遺傳指令的形式“得到了一些禮物”來制造蛋白質(zhì)在西班牙。這些昆蟲可能會將這種能力傳給后代。在這種情況下，“殺不死你的東西會讓你變得更強大，”Herrero說。
先前的研究表明，病毒和昆蟲，包括飛蛾，可以相互交換基因。未參與這項工作的雅典佐治亞大學(xué)昆蟲學(xué)家MichaelStrand說，這項新發(fā)現(xiàn)是這項活動的最新例子之一。
“寄生蟲與宿主的關(guān)系非常特殊，”他說。“像[PKF]這樣的因素對于確定哪些宿主可以被哪些寄生蟲使用可能很重要。”但是，斯特蘭德說，毛毛蟲是否從病毒中竊取了蛋白質(zhì)的遺傳指令，或者病毒最初是否從另一個宿主那里竊取了指令，目前尚不清楚。
研究人員在1970年代發(fā)現(xiàn)，感染病毒的毛毛蟲可以使用一種未知的病毒蛋白殺死寄生蜂幼蟲。在這項新研究中，Herrero及其同事將PKF鑒定為黃蜂殺傷蛋白。研究小組用攜帶遺傳藍圖制造蛋白質(zhì)的三種昆蟲病毒中的一種感染了蛾毛蟲。然后，研究人員要么讓黃蜂在毛蟲體內(nèi)產(chǎn)卵，要么讓黃蜂幼蟲暴露于受感染毛蟲的血淋巴——相當(dāng)于血液的昆蟲。
被病毒感染的毛蟲是寄生蜂Cotesiakariyai的不良宿主;大多數(shù)年輕的黃蜂在它們有機會從毛毛蟲中脫穎而出之前就死了。來自受感染毛蟲的血淋巴也是黃蜂幼蟲的有效殺手，通常會殺死90%以上的后代。
C.kariyai黃蜂幼蟲也無法在毛蟲中存活，包括甜菜夜蛾(Spodopteraexigua)，它們會產(chǎn)生自己的PKF。當(dāng)研究人員阻斷這些毛蟲體內(nèi)的蛋白質(zhì)基因時，黃蜂得以存活，這表明蛋白質(zhì)是毛蟲防御的關(guān)鍵。
一些寄生蜂，包括Meteoruspulchricornis，不受病毒和甜菜夜蛾的PKF影響，使黃蜂后代在毛蟲體內(nèi)茁壯成長。CNRS和法國圖爾大學(xué)的昆蟲病毒學(xué)家ElisabethHerniou(未參與這項工作)說，這一發(fā)現(xiàn)表明黃蜂的戰(zhàn)斗能力具有物種特異性。查明為什么有些黃蜂不易感染，可以揭示所有三種生物之間長期存在的進化斗爭的細節(jié)。
該研究強調(diào)“單個基因會干擾[這些]相互作用的結(jié)果，”Herniou說。“一種病毒可能有這個基因，而另一種病毒沒有，”這可以改變當(dāng)病毒、毛蟲和擬寄生物發(fā)生碰撞時發(fā)生的情況。
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