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10 incredibili modi per difendersi dai parassiti
I parassiti ci affascinano e fanno orrore, e abbiamo già visto alcuni dei parassiti veramente strani là fuori. Ma l'evoluzione è una costante corsa agli armamenti dell'adattamento, e molte difese contro i parassiti sono ancora più interessanti dei parassiti stessi.
10 Il cannone anus Caterpillar
Il bruco che rotola le foglie è la forma larvale delle farfalle a foglia d'ala. È una mimica, trascorre i suoi primi giorni sulle punte delle foglie e i suoi giorni di gloria delle farfalle sembrano foglie morte. Tra queste fasi, è relativamente grande e visibile ai predatori, quindi si arrotola come una foglia e si stabilisce in un'esistenza stazionaria.
Ma questa vita stazionaria causa un grosso problema. Il bruco deve defecare e parassiti e predatori possono identificare il bruco dall'odore delle sue feci. Quindi il rullo delle foglie ha evoluto una nuova soluzione, che gli scienziati chiamano "sparo fecale".
Un anello di vasi sanguigni sotto la piastra anale si gonfia, aumentando la pressione. Una volta accumulate abbastanza feci, l'anello si libera, sparando alle feci del bruco con una forza fino a 300 volte il peso del bruco. Il cannone spara ogni 20 minuti circa.
Con le sue feci in salvo, il bruco che rotola le foglie è comodo e sicuro nella sua casa frondosa, priva di parassiti e pronta a trasformarsi in una farfalla.
9 Le infezioni parassitarie rendono alcuni animali corneo
I parassiti hanno la cattiva abitudine di rendere i loro ospiti meno vitali rispetto agli individui non infetti. Possono rallentare lo sviluppo, ridurre la durata della vita, o persino rendere l'ospite sterile per servire i bisogni riproduttivi del parassita stesso. Un organismo infetto lascia dietro di sé meno progenie di organismi non affetti, una cosa estremamente indesiderabile per qualsiasi forma di vita.
Alcune specie si difendono dal parassitismo andando in overdrive sessuale. In risposta ad una vita ridotta, in una corsa contro il tempo in cui il fine è la sterilità, queste specie si accoppiano molte più volte del solito in un disperato tentativo di trasmettere i loro geni alle generazioni future.
Un esempio perfetto è la lumaca d'acqua dolce della Nuova Zelanda. I biologi hanno scoperto che le lumache esposte alle minacce per la salute poste dai vermi parassiti aumentano sia il loro tasso di accoppiamento che il loro numero di compagni. In tal modo, gli individui non solo aumentano la propria probabilità di trasmettere geni ma aiutano a mantenere popolazioni stabili nell'ambiente.
8 Il nemico del mio nemico
Le piante non possono fuggire dai predatori. Non hanno sistema immunitario. Non hanno nemmeno un sistema nervoso. In che modo, quindi, le piante scoprono e si difendono da predatori e parassiti? Evolvendosi in una fortezza vivente e una fabbrica di armi biologiche.
Le pareti cellulari straordinariamente forti delle piante respingono insetti e microbi, e la struttura della pianta impedisce ad altri organismi di arrampicarsi o raggiungere aree vitali. Molti producono il perossido di idrogeno per difendersi dall'invasione fungina o virale e hanno una vasta gamma di altre tossine progettate per uccidere i predatori o rendersi sgradevoli.
Molte piante hanno difese così precise e specifiche da sconcertare gli scienziati per anni. In qualche modo, le piante distinguono tra una lacrima o una rottura naturale e tra i morsi di specifiche specie predatorie o parassitarie, pur non avendo alcun sistema per percepire il dolore. Ancora più sbalorditive, queste piante emettono un allarme chimico di composti organici volatili (VOC), attirando un predatore specifico per attaccare il parassita che attacca la pianta.
Quando gli acari di ragno attaccano meli o fagioli di lima, ad esempio, le piante emettono VOC che attraggono gli acari che sono parassiti per l'acaro. Quando le larve delle tarme attaccano le piante di cotone, i VOC attirano le esatte vespe che depongono le loro uova all'interno delle larve. Durante uno studio, si è verificato un focolaio di afidi e piante di cetriolo hanno emesso VOC che hanno attratto in particolare gli scarabei coccinelle che hanno mangiato gli afidi e hanno fermato l'epidemia.
Gli insetti stessi svolgono un ruolo inconsapevole nella loro scomparsa convertendo la materia vegetale in sostanze chimiche chiamate elicitori peptidici, che essi secernono nelle piante durante le poppate successive. Le piante rilevano ogni elicitore ed emettono VOC corrispondenti per chiedere aiuto.
7Eastern Screech Owls Befriend Snakes Blind
Il gufo stridente orientale ha trovato una soluzione nuova e inquietante al problema degli ectoparassiti. Questi gufi consegnano sempre cibo morto ai loro piccoli, con un'eccezione. Questa eccezione è Leptotyphlops humilis, un serpente con gli occhi rudimentali che ricorda un grande lombrico. Mentre i gufi a volte mangiano i serpenti, più spesso li cedono semplicemente nel loro nido, e i gufi vecchi e giovani lasciano i rettili sinuosi da soli.
I serpenti vivono nel nido, nutrendosi di larve di insetti in detriti del nido. Ciò riduce notevolmente le possibilità dei giovani di contrarre parassiti: i nidi con i serpenti vivi lasciano crescere i nidiacei più velocemente e godono di un tasso di mortalità più basso.
Gli uccelli della città potrebbero aver colpito una nuova variante della strategia dei serpenti ciechi. Si allineano i loro nidi con mozziconi di sigarette, uccidendo parassiti come zecche e acari. Preferiscono i mozziconi con un contenuto di nicotina più alto, che uccide più parassiti.
6Self-Medication
Cani e gatti mangiano spesso l'erba, che non possono digerire. Questo sembra essere un residuo di quando hanno ingerito le piante per eliminare i vermi intestinali. Gli animali più giovani, che sono più suscettibili alle infezioni, mangiano più erba rispetto a quelli più anziani.
Molti primati, in primis gli scimpanzé, mangiano foglie intere e midollo vegetale in risposta ai parassiti e ai disturbi gastrointestinali che provocano. Separano persino la parte medicinale dei midollo delle piante dalle parti tossiche che li circondano.L'automedicazione degli scimpanzé è così sofisticata che usano molti degli stessi rimedi naturali per la malaria e la diarrea che i guaritori tradizionali africani hanno usato.
Anche il mondo degli insetti entra in azione. Farfalle, formiche, moscerini della frutta e falene hanno tutti dimostrato di utilizzare le piante per scopi medicinali. Alcuni insetti agiscono anche come medici, trattando altri membri malati della specie.
5Termites Wall Off I loro compagni infetti
Le termiti si allineano con gli scarafaggi come insetti che semplicemente non moriranno. Infatti, una specie cinese invasiva chiamata termiti di Formosa è considerata letteralmente impossibile da sradicare completamente una volta che la colonia è ben consolidata. Ciò è vero sia che l'aspirante assassino degli insetti sia umano o uno dei tanti nematodi (nematodi) o parassiti virali che li depredano.
Le termiti sono anche alcune delle creature più brutali sulla Terra. Alcune caste di soldato sono tra le creature dall'aspetto più terrificante (e i protozoi intestinali che vivono simbioticamente all'interno di loro sono nominati, in modo abbastanza appropriato, Cthulhu e Cthylla). Sono così freddamente efficienti che i membri più anziani e meno utili di alcune specie sviluppano persino un pacchetto pieno di proteine esplosive cristalline blu e vengono poi inviate a missioni suicide contro i rivali di colonie.
Le persone hanno provato a combattere questi mostri con parassiti, usando nematodi al posto di sostanze chimiche o pesticidi, ma le termiti hanno un metodo crudele e spesso efficace per trattare l'infezione da parassiti. Quando una termite si infetta, gli altri la murano prontamente in una piccola camera. Lì, è sepolto vivo e muore di fame, prendendo il suo parassita infezione con esso.
4Bees salvano l'un l'altro con i cocktail fecali
Scienziati svizzeri che studiano bombi e i loro parassiti hanno scoperto qualcosa di interessante. Le api passano le feci avanti e indietro contenenti batteri che si allontanano Crithidia bombi, un parassita comune che attacca principalmente la regina.
Hauke Koch e il coautore Paul Schmid-Hempel hanno scoperto che le api che hanno ricevuto il loro "cocktail fecale" da compagni di nido sono state colpite da Crithidia bombi molto meno delle api alimentate con feci coltivate artificialmente o acqua zuccherata. I batteri sono stati acquisiti socialmente, non individualmente. Non è chiaro esattamente come i batteri proteggano le api, ma gli scienziati sperano di usare questa ricerca per aiutarci a capire meglio i nostri batteri intestinali e come ci aiuta.
Altre api si sacrificano per proteggere l'alveare dai parassiti, dissociandosi con molti aspetti della vita sociale delle api. Una volta gli scienziati pensavano che le api malate venivano cacciate dall'alveare, ma ora sappiamo che il processo è altruistico: le api vanno volontariamente via per morire.
Ma ancor più sorprendente, le api infette si rendono il più possibile utili il più a lungo possibile, riducendo al contempo il comportamento che potrebbe infettare gli altri. Smettono di nutrire la regina, lasciano l'alveare di notte (quando le altre api si accalcano per trovare calore, un momento perfetto per diffondere l'infezione) e si impegnano in attività di ricerca più rischiose come il foraggiamento in caso di maltempo.
Le api non sono l'unico tipo di insetto a mostrare questa risposta. Le formiche infette del carpentiere riducono anche l'interazione sociale, si liberano dalla covata e trascorrono la maggior parte del loro tempo lontano dal nido.
3Ants e microbi fanno discariche di parassiti
Le formiche attino masticano le foglie in una pasta per nutrire una colonia fungina. Mantengono queste colonie come un giardino, da utilizzare sia come scorta di cibo che come casa. Le formiche proteggono i loro giardini dai parassiti del suolo separandoli dal terreno, ma per un parassita fungo chiamato escovopsis, le formiche avevano bisogno di una strategia migliore.
Quindi hanno fatto un accordo evolutivo con Actinomycetous. Actinomycetous è un batterio simbiotico che vive in sacche infrabuccali specializzate nelle cavità orali delle formiche. Mentre le formiche governano i loro giardini, riempiono ogni tasca di scavi che trovano. Il actinomycetous produce utili antibiotici e la formica espelle rapidamente una pallina dura composta interamente di materia parassitaria.
Si potrebbe pensare che le formiche depositerebbero il pellet lontano dalla colonia. Invece, creano un punto segregato all'interno della colonia e depositano lì tutti i loro pallini. Alcune specie si spingono ancora oltre, accumulando e curando attentamente il pellet fino a quando non si è formato una sorta di discarica di parassiti.
2Ants E phoridae Mosche: una danza della morte
Le formiche tagliafoglie non hanno solo bisogno di proteggere i loro giardini fungini. Hanno anche bisogno di proteggersi. Come animali sociali che vivono in grandi gruppi, le formiche sono i primi candidati per i parassiti opportunisti. Il peggio di questi sono phoridae mosche, parassitoidi che depongono le larve all'interno delle formiche per trasformarle efficacemente in zombi. I foridi depongono le uova in diverse parti del corpo delle formiche; una specie particolarmente sgradevole prende di mira l'ano come punto d'ingresso.
La prima linea di difesa delle formiche è un preallarme. La presenza di una singola mosca sposta un'intera fila di formiche in posture difensive, nelle quali si agitano selvaggiamente le loro appendici, bloccando la mosca dal suo punto bersaglio. Spine e peli duri coprono anche i loro corpi per impedire o danneggiare gli attaccanti.
La seconda linea di difesa è unica per le specie tagliafoglie. Una casta chiamata "minums" o "autostoppisti" cavalca pezzi di foglie tritate, pulendole da funghi parassitici. Uno dei loro ruoli è aiutare a cacciare i phorid. I minum sono troppo piccoli per essere infettati, quindi sono perfetti per questo lavoro.
Se una mosca attraversa tutto questo, le formiche potrebbero mordere le mosche, rotolare in palle strette, abbassare i loro addomi, o semplicemente correre in giro, cambiando casualmente la direzione per schivare i loro tormentatori.Alcuni sollevano saldamente la testa contro il loro torace, il che impedisce alla mosca di deporre le uova o di scattare subito l'appendice deponente.
La mosca stessa si appollaia lungo il sentiero, necessitando solo di una frazione di secondo per depositare le sue uova. Si lancia contro i tagliatori di foglie, entrambe le specie impegnate in una danza della morte. Se la mosca perde, non riesce a trasmettere i suoi geni. Se la formica perde, è condannata.
1Sex stesso si è forse evoluto come difesa dai parassiti
La riproduzione sessuale è un adattamento estremamente costoso. Usa più energia, impiega più tempo e trasmette meno informazioni genetiche individuali rispetto alle forme di riproduzione non sessuali. Ma la progenie è molto più geneticamente diversa e quindi è più probabile che sviluppi evoluzioni di valore come quelle che resistono ai parassiti e ad altri agenti patogeni. Le specie che possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente lo fanno principalmente asessualmente in assenza di parassiti. Ma quando sono in un ambiente pieno di parassiti, il sesso abbonda.
Uno studio dell'università dell'Indiana ha osservato un nematode microscopico (Caenorhabditis elegans) e un agente patogeno batterico parassitario (Serratia macrescens). I vermi sono stati ingegnerizzati in tre popolazioni riproduttive: asessuali, sessuali e un mix di entrambi. Sono stati quindi esposti al loro parassita. I nematodi asessuali furono rapidamente portati all'estinzione, i nematodi sessuali sopravvissero ei vermi capaci di cambiare rimasero asessuati solo se la costa era libera da parassiti.
Quindi la prossima volta tu e il tuo amante cadete felici l'uno nelle braccia dell'altro, grazie a un parassita.