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Dec 12, 2023

생물학자는 스쿼시 벌레 똥에 대한 특종을 얻습니다

우연한 발견으로 곤충의 미생물군집 미스터리가 밝혀졌습니다 스쿼시 버그는 해당 버그가 성체로 성장하는 데 필수적인 장내 세균을 운반합니다. 하지만 알에서 부화하면,

우연한 발견으로 곤충 미생물군집 미스터리에 빛을 밝힙니다

스쿼시 벌레는 벌레가 성체로 성장하는 데 필수적인 장내 세균을 가지고 있습니다. 그러나 알에서 부화할 때 호박벌레 약충의 체내에는 박테리아가 없습니다. 이로 인해 곤충과 내부 미생물 사이의 상호 작용을 연구하는 과학자들은 다음과 같은 의문을 갖게 되었습니다. 님프는 어떻게 이러한 필수 미생물을 얻는가?

에모리 대학교 생물학과 대학원생인 제이슨 첸(Jason Chen)은 어느 날 저녁 연구실에서 우연히 단서를 발견했습니다.

그는 빨간색 형광 단백질로 꼬리표를 붙인 카발레로니아(Caballeronia) 박테리아가 있는 성체 스쿼시 벌레에 대한 실험을 마쳤습니다. 벌레는 침구로 사용할 종이 타월 조각이 들어 있는 플라스틱 상자에 보관되었습니다. 그는 하루 동안 청소하는 동안 님프를 보관할 장소로 용기 안에 님프 몇 마리를 던졌습니다.

Chen은 “불을 끄려고 다시 돌아왔을 때 어른들이 종이 타월에 남겨둔 똥 자리 주위에 모든 님프가 모여 있는 것을 발견했습니다.”라고 Chen은 말합니다. “보통 님프들은 여기저기 많이 돌아다니는데, 이 똥 주변에는 다 멈춰 있었어요. 그들은 그것에 사로잡혔습니다. 그 행동이 무슨 뜻인지 궁금했어요.”

스쿼시 벌레 약충은 약간의 성체 배설물에 모입니다. (사진: 제이슨 첸)

스쿼시 벌레 약충은 약간의 성체 배설물에 모입니다. (사진: 제이슨 첸)

그는 결국 현미경으로 님프를 검사하고 그들의 내장이 성체와 동일한 붉은 형광으로 빛나는 것을 확인했습니다. 더 많은 실험을 통해 이 사실이 확인되었습니다. 님프 스쿼시 벌레는 성장에 필요한 박테리아를 얻기 위해 성충의 배설물을 먹습니다.

Current Biology는 중요한 농업 해충인 스쿼시 노린재를 방제하는 개선된 방법에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 발견을 발표했습니다.

“스쿼시벌레는 실제로 정말 멋진 일을 하는 평범하고 평범해 보이는 동물의 예입니다.”라고 Chen은 말합니다. “부화하면 님프는 성장하기 위해 미생물을 찾아야 합니다. 그들은 같은 종의 성체의 대변을 조사하여 그것을 발견합니다. 이는 매우 기본적인 문제에 대한 우아한 솔루션입니다.”

Chen은 전 Emory 박사후 연구원이자 현재 Davidson College에 있는 Scott Villa와 함께 이 논문의 공동 제1저자입니다.

속도를 높인 실험실 비디오에서는 스쿼시 벌레 약충이 날카로운 입 부분을 사용하여 대변 조각에 침투한 다음 액화된 내용물을 빨아들이는 모습을 보여줍니다.

속도를 높인 실험실 비디오에서는 스쿼시 벌레 약충이 날카로운 입 부분을 사용하여 대변 조각에 침투한 다음 액화된 내용물을 빨아들이는 모습을 보여줍니다.

Chen은 “많은 어린이들이 곤충과 노는 것을 좋아하는 단계를 거치고 있습니다.”라고 말합니다. “곤충학자들 사이에서는 우리가 결코 그것에서 벗어나지 못한다는 농담이 있습니다. 나는 이제 곤충 내부의 박테리아를 더 많이 다루게 되는데, 이는 흥미로운 변화입니다.”

Emory에서 Chen은 Current Biology 논문의 수석 저자인 두 명의 고문의 전문 지식을 활용합니다. 생물학 조교수인 Nic Vega는 미생물이 어떻게 복잡한 공동체를 형성하는지에 초점을 맞춥니다. 생물학 교수인 Nicole Gerardo는 특히 곤충 내에서 숙주-미생물 상호작용의 진화를 연구합니다.

Jason Chen은 어린 시절부터 곤충과 자연 세계에 매료되었습니다. "그것이 나를 아침에 침대에서 일어나게 하는 원동력입니다. 세상이 어떻게 돌아가는지 더 많이 배우려는 동기가 생기죠."라고 그는 말합니다. (사진: 페이튼 파노스)

Jason Chen은 어린 시절부터 곤충과 자연 세계에 매료되었습니다. "그것이 나를 아침에 침대에서 일어나게 하는 원동력입니다. 세상이 어떻게 돌아가는지 더 많이 배우려는 동기가 생기죠."라고 그는 말합니다. (사진: 페이튼 파노스)

공생체(Symbiont)는 더 큰 유기체와 공생하는 작은 유기체를 지칭하는 데 사용되는 용어입니다. 인간은 신체 내부와 내부에 사는 수천억에서 수조 개의 공생체(주로 박테리아)로 가득 차 있습니다. "미생물군집"으로 알려진 이 보이지 않는 공동체의 일부 구성원은 개인의 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 다른 미생물은 면역 체계의 발달을 돕고, 소화를 돕고, 에너지를 생성함으로써 숙주에게 이익을 줍니다. 각 개인의 미생물군집의 차이로 인해 특정 질병에 대한 민감성이 결정될 수도 있습니다.