Исследование показывает, что осы из рода пчелиных волков (Philanthus) применяют для защиты от инфекции антибиотики, которыми их снабжают симбиотические бактерии. Причем в процессе эволюции состав этих антибиотиков изменился очень мало, однако их антипатогенный эффект не уменьшился.
Пчелиные волки – это одиночные осы, которые питаются растительной пищей, но для выкармливания личинок охотятся на пчел. Они хватают пчел на лету и парализуют, вводя яд ударом своего жала. Затем пчелиный волк относит пчелу в норку, куда он откладывает яйцо. Когда запас корма заготовлен, норка запечатывается. Вышедшая из яйца личинка питается принесенными пчелами. Как правило, для развития одной личинки пчелиный волк должен снабдить ее четырьмя пчелами. Завершая свое развитие, личинка окукливается и зимует.
Поскольку развитие личинки проходит в почве, она подвергается опасности со стороны многочисленных плесневых грибков. Чтобы противостоять им, пчелиные волки применяют антибиотики. На усиках взрослой осы живут симбиотические бактерии из рода Streptomyces (именно они дали людям знаменитый антибиотик стрептомицин). Когда пчелиный волк строит подземную выводковую камеру, бактерии с усиков попадают на ее стенки. А когда личинка сооружает свой кокон, они проникают и в стенки кокона, обеспечивая защиту от патогенных грибков.
Ученые из Института химической экологии Общества Макса Планка в Йене и Университета Иоганна Гуттенберга в Майнце в новом исследовании доказали, что симбиоз между осами и бактериями возник уже в меловом периоде и за прошедшие с тех пор 68 миллионов лет состав антибиотиков, используемых пчелиными волками, изменился очень мало. У всех исследованных видов состав «антибиотического коктейля» очень похож. В основном он состоит из двух компонентов: стрептохлорина и пирицидина.
«Мы ожидали, что некоторые симбионты пчелиных волков в течение эволюции пополнили свой арсенал новыми антибиотиками, чтобы помочь своим хозяевам бороться с новыми или выработавшими устойчивость плесневыми грибами», – говорит один из авторов исследования Тобиас Энгл (Tobias Engl). Но, видимо, изначальный антибиотический состав оказался столь эффективным против широкого спектра грибов, что модификации его не понадобились. Насколько известно, никакие специализированные патогены пчелиных волков не смогли выработать резистентность к этим антибиотикам.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
