Csak kávén él egy különös rovarfaj

Mint a szakértők kiderítették, ezt azért teheti meg, mert többszörösen is segítséget kapott néhány koffeinbontó baktériumtól.

Csak kávén él egy különös rovarfaj

Az élővilágban sokféle együttműködés létezik állatok és mikrobák között, és az egyik duó tagjai ezek közül egyenesen a kávénkra hajtanak. A Hypothenemus hampei nevű piciny fekete bogár élete nagy részét egy kávészem belsejében tölti: a néhány milliméteres nőstények lyukat fúrnak a kávébabba, és annak magjába teszik le petéiket. A kikelő lárvák aztán fejlődés közben felzabálják a szemet, évről évre óriási pusztítást végezve az ültetvényeken.

A dolog azért rendkívül érdekes, mert a kis bogár az egyetlen ismert állatfaj, amely kizárólag nyers kávészemeken él. Akadnak ugyan más élőlények is, amelyek kávét fogyasztanak, ezek azonban sokkal kisebb mennyiségben teszik ezt, és táplálékuk javát más forrásból szerzik be. Ennek nagyon is ésszerű oka van, hiszen a kávészemekben található koffein elriasztja a cserje legtöbb potenciális kártevőjét. A szemek ugyanis amellett, hogy meglehetősen keserűek, a rovarok számára halálosan mérgezőek is. Az egyetlen ismert kivételt a H. hampei jelenti, amely gyakorlatilag koffeinben úszva tölti lárvakorát, mégsem árt neki a vegyület.

Javier Ceja-Navarro, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium munkatársa kiderítette, hogy hogyan képes erre az állat. Ennek feltárása érdekében kávét etetett a bogarakkal, majd analizálta ürüléküket, amelyben legnagyobb meglepetésére egyáltalán nem talált koffeint. Minden jel arra utalt tehát, hogy az anyag valamilyen módon tökéletesen lebontódik a bogár emésztőrendszerében.

A kutató arra gyanakodott, hogy valószínűleg baktériumok állhatnak a furcsa jelenség hátterében, ezért antibiotikumokkal kezdte kezelni a bogarakat. A gyógyszerezett állatok ürülékében ennek nyomán rengeteg koffein jelent meg, és amikor ezeket a példányokat szaporítani próbálta a szakértő, nem járt sikerrel. Az utódok mindegyike elpusztult pete-, illetve lárvakorában, mivel a mikrobák segítsége nélkül nem tudták semlegesíteni a koffeint.

Ceja-Navarro és kollégái azt is sikerrel feltárták, hogy a rovarok beleiben tanyázó mikrobiom régiónként eltérő összetételű ugyan, vannak azonban benne olyan fajok, amelyek minden H. hampeiben megtalálhatók. Egy tucatnyi olyan baktériumokról van szó, amelyek kizárólag koffeinnel táplálkoznak, és nagyon hatékonyak ennek lebontásában.

A legsikeresebb koffeinsemlegesítők egyike a Pseudomonadales fulva nevű mikroba, így Ceja-Navarro ezt adagolta az előzőleg antibiotikumokkal kezelt bogarak belébe. A baktérium segítségével az állatok ismét képessé váltak a koffein semlegesítésére, szaporítani ugyanakkor továbbra sem sikerült ezeket, ami azt jelzi, hogy a kávédiéta túlélésében a többi bélbaktériumnak is jelentős szerep jut.

Hogy ez a felfedezés hogyan segíthet a kávétermesztőknek termésük megóvásában, az egyelőre nem világos, de elképzelhető, hogy a jövőben ki lehet dolgozni egy olyan módszert, amellyel fellazítható a bogarak és a baktériumok közti szoros kapcsolat. A kártevők megfékezésére tett kísérletek másik célpontját a rovarok saját emésztősejtjei jelenthetik, a H. hampei ugyanis más módon is adaptálódott a kávéfogyasztáshoz.

Mivel a kávészemek 60 százalékban szénhidrátokból állnak, a lárváknak jelentős mennyiségű nagy cukormolekulával kell megbirkózniuk. Ebben a HhMAN1 nevű gén segíti őket, amely egy 2012-ben publikált, kolumbiai kutatóközpontban végzett vizsgálat szerint különösen aktívnak mutatkozik a bogarak beleiben. A gén a mannanáz nevű enzimet kódolja, amely a kávészemek egyik leggyakoribb alapanyagát, a galaktomannánt bontja.

A gén jelenléte meglepetésként érte a kutatókat, mivel az a többi ízeltlábú faj genomjában nem található meg. Ezzel szemben viszont hozzá nagyon hasonló géneket találni a kávén tenyésző baktériumokban. A hasonlóság annyira erős, hogy a szakértők először azt hitték, hogy talán mikrobiális genommal szennyeződött az a génállomány, amelyet szekvenáltak, de a közelebbi vizsgálat kiderítette, hogy nem erről van szó. A HhMAN1 tipikus ízeltlábú génekkel van körülvéve, és a bogár genomjának szerves részét képezi. Úgy tűnik tehát, hogy a kávéevő bogárkák fejlődésük valamelyik pontján magukévá tették a cserjéken vagy talán a saját beleikben élő baktériumok egy igen hasznos génjét, és azt sikeresen integrálták saját génállományukba.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward