الدبابير تسيطر على الفيروسات

إذا لدغ الدبور الرحم المدمر للنزيف الدقيق، يتم إطلاق الفيروسات بأعداد كبيرة وتتوهج مثل معجون الأسنان الأزرق القزحي. يقول جالين بيرك، عالم الحشرات في جامعة جورجيا: “إنها جميلة جدًا، ومن المدهش أنها تحتوي على الكثير من الفيروسات.

م. مدمرويضع الطفيل بيضه في اليرقات، وتكون الجزيئات الموجودة في مبايضه عبارة عن فيروسات “متكاثرة” مصممة للبقاء على قيد الحياة دون ضرر في الدبابير وتنفيذ أغراضها. يتم حقن جزيئات الفيروس في اليرقة عن طريق لدغة الدبور مع بيض الدبور نفسه. تقوم الفيروسات بحقن محتوياتها في خلايا اليرقة الجينات وهذا ليس هو الحال مع الفيروس العادي. تعمل هذه الجينات على قمع الجهاز المناعي لدى اليرقة، مما يحد من نموها ويجعلها حضانة غير ضارة لصغار الدبابير.

في جميع أنحاء عالم الحشرات، تقضي الدبابير الطفيلية طفولتها في أكل الحشرات الأخرى حية. ولأسباب لا يفهمها العلماء تماما، فقد قاموا مرارا وتكرارا بتبني وترويض وتحويل الفيروسات البرية المسببة للأمراض إلى أسلحة بيولوجية. وقد تم بالفعل وصف ستة أمثلة، وتشير الأبحاث الجديدة إلى المزيد.

ومن خلال دراسة الفيروسات في مراحل مختلفة من التطور، يكتشف الباحثون اليوم كيف تتكشف هذه العملية.

شركاء في التنويع

يتضمن المثال الكلاسيكي لفيروس ثقافة الدبابير مجموعة تعرف باسم فيروسات براكو. من فيروس يصيب الدبور أو مضيفه اليرقة منذ 100 مليون سنة. قام هذا الفيروس القديم بدمج حمضه النووي في جينوم الدبور. ومنذ ذلك الحين، أصبح جزءًا من الدبور، وينتقل إلى كل جيل جديد.

مع مرور الوقت، تنوعت الدبابير إلى أنواع جديدة، وتباينت معها فيروساتها. توجد الآن فيروسات Brachovirus في حوالي 50000 نوع من الدبابير م. مدمر. تأتي الفيروسات المستأنسة الأخرى من فيروسات برية مختلفة دخلت جينومات الدبابير في أوقات مختلفة.

يناقش الباحثون ما إذا كان ينبغي تسمية الفيروسات المستنبتة بفيروسات. يقول البعض إنه لا يزال فيروسًا بالتأكيد؛ يقول مارسيل ديك، عالم البيئة بجامعة فاجينينجن في هولندا: “يقول آخرون إنها متكاملة، لذا فهي جزء من الدبور”. ووصف كيف تصيب الفيروسات المستأنسة النباتات والكائنات الحية الأخرى بشكل غير مباشر في ورقة 2020 المراجعة السنوية لعلم الحشرات.

ومع تطور خليط فيروسات الدبابير، ينتشر جينوم الفيروس عبر الدبابير. الحمض النووي. تتحلل بعض الجينات، ولكن يتم الحفاظ على المجموعة الأساسية، وهي الجينات الأساسية لتكوين الجزيئات المعدية للفيروس الأصلي. يقول مايكل ستراند، عالم الحشرات في جامعة جورجيا: “توجد جميع الأجزاء في هذه الأماكن المختلفة في جينوم الزنبور. لكن لا يزال بإمكانها التحدث مع بعضها البعض. وما زالت تصنع منتجات تتعاون مع بعضها البعض لتكوين جزيئات الفيروس”. ولكن بدلاً من امتلاك جينوم فيروسي كامل، مثل الفيروس البري، تعمل جزيئات الفيروس المزروعة كوسائل توصيل لأسلحة الدبابير.

وتختلف تلك الأسلحة على نطاق واسع. بعضها عبارة عن بروتينات، والبعض الآخر عبارة عن جينات موجودة في أجزاء قصيرة من الحمض النووي. معظمها يحمل القليل من التشابه مع أي شيء موجود في الدبابير أو الفيروسات، لذلك ليس من الواضح من أين نشأت. وهي تتغير باستمرار، منخرطة في سباقات التسلح التطورية مع الحماية من اليرقات أو المضيفين الآخرين.

في كثير من الحالات، ما زال الباحثون لم يتوصلوا إلى معرفة ما تفعله الجينات والبروتينات داخل مضيفي الدبابير أو ما الذي يجعلها تعمل كأسلحة. لكنهم كشفوا بعض التفاصيل.

على سبيل المثال، م. مدمرتستخدم الدبابير فيروس bracovirus لتوصيل الجين glc1.8في الخلايا المناعية ليرقات العثة. ال glc1.8وينتج هذا الجين مخاطًا يمنع الخلايا المناعية المصابة من الالتصاق ببيض الدبابير. الجينات الأخرى في م. مدمرفي فيروسات البراكوف تجبر الخلايا المناعية على قتل نفسها، وتمنع بعض اليرقات أغلفة الميلانين من قمع الطفيليات.