Ученые обнаружили в куколках самок жуков рода Lagria специальные карманы, в которых они прячут симбиотические бактерии при превращении из личинки во взрослую особь. Во время окончательной трансформации при трении тела жука о кокон куколки бактерии переносятся в железы, расположенные рядом с гениталиями самки, откуда они могут передаваться потомству.
Жукам Lagria нужны симбиотические бактерии на всех этапах незрелой жизни. Однако за это время насекомые претерпевают ряд метаморфоз, превращаясь из яйца в личинку и из личинки в куколку. Ваше тело претерпевает огромную реорганизацию, поэтому бактерии не могут все время оставаться в одном и том же месте.
Теперь ученые из Копенгагенского университета (Дания) выяснили, как насекомые решают эту проблему. Оказалось, что у самок куколок Lagria есть специальные карманы на спине, которые позволяют им защищать симбионтов во время метаморфозы и облегчают их движение к органам взрослого человека после окукливания. Результаты исследования были опубликованы в журнале "Границы физиологии".
Самки многих видов Lagria переносят смесь полезных бактерий в железах, прилегающих к маточной трубе. Когда они откладывают яйца, бактерии "выталкиваются" из желез и оседают на поверхности яиц. Вещества, из которых состоят эти симбионты, защищают яйца жуков, личинок и куколок от грибка. Кроме того, некоторые из этих бактерий не могут выжить вне тела жука - например, основной представитель микрофлоры L. villosa, штамм бактерий Burkholderia.
Исследователи сканировали куколок двух видов - Лагрии виллоза и Лагрии хирта - с помощью микрокомпьютерной томографии и обнаружили три уникальных двухэтажных кармана в конце грудной части куколок женского пола. Подобные структуры у этих видов насекомых ранее не были известны. У куколок-самцов карманы атрофированы и содержат мало или совсем не содержат симбионтов. На взрослой стадии симбиотические бактерии не выполняют защитной функции, а должны передаваться только потомству, поэтому самцам не нужны симбионты, поскольку самкам необходимо откладывать яйца.
Чтобы выяснить, как бактерии перемещаются из кармана куколки и железы в гениталии взрослого, исследователи рассыпали серию флуоресцентных шариков из полистирола шириной около одного микрометра на поверхность ранней куколки. После развития и выхода из куколки взрослого насекомого большинство пуль попало в конец брюшка жука - именно там, где расположены гениталии. Авторы полагают, что шарики и, предположительно, симбионты перемещаются к гениталиям в процессе вылупления за счет трения.
