বড় করা / বিটলের কিছু প্রজাতি রূপান্তরকালে সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়াকে নিরাপদে রাখার জন্য অস্বাভাবিক “ব্যাক পকেট” বিকশিত করেছে – এটি কীটপতঙ্গের মধ্যে একমাত্র পরিচিত উদাহরণ।

বিটলের কিছু প্রজাতি রূপান্তরকালে সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়াকে নিরাপদে রাখার জন্য অস্বাভাবিক “ব্যাক পকেট” বিকশিত করেছে – এটি কীটপতঙ্গের মধ্যে একমাত্র পরিচিত উদাহরণ। এটি একটি পারস্পরিক উপকারী ব্যবস্থার অংশ, যেহেতু ব্যাকটেরিয়া দুর্বল লার্ভা এবং পিউপাকে ছত্রাক থেকে রক্ষা করে। বিজ্ঞানীরা আরও নির্ধারণ করেছেন যে শুধুমাত্র প্রাপ্তবয়স্ক মহিলারাই এই সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়া ধরে রাখে, তাদের পিউপা থেকে বের হওয়ার সাথে সাথে যৌনাঙ্গে ঘর্ষণের মাধ্যমে জনসংখ্যাকে পিছনের পকেট থেকে বের করে দেয়। নতুন কাগজ ফ্রন্টিয়ার্স ইন ফিজিওলজি জার্নালে প্রকাশিত।

কোপেনহেগেন বিশ্ববিদ্যালয়ের সহ-লেখক লরা ভি. ফ্লোরেজ বলেছেন, “আমরা দেখাই যে কীভাবে একটি পোকা মেটামরফোসিসের সময় শরীরের কাঠামোর কঠোর পুনর্বিন্যাস সত্ত্বেও উপকারী মাইক্রোবায়াল অংশীদারদের বজায় রাখতে পারে।” “তাদের পিঠে অনন্য ‘পকেট’ পরিবর্তন করে, লাগরিয়া বিটল তাদের প্রতিরক্ষামূলক প্রতিক বজায় রাখতে এবং নতুন বিকশিত প্রাপ্তবয়স্ক অঙ্গে পিউপেশনের সময় তাদের স্থানান্তরকে সহজতর করতে পরিচালনা করে।”

প্রকৃতিতে মাইক্রোবায়াল সিম্বিয়ন্টের অনেক উদাহরণ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, হাওয়াইয়ান ববটেল স্কুইড আছে অন্তর্নির্মিত টর্চলাইট প্রাণীটিকে সেই অন্ধকার রাতের জলে নেভিগেট করতে, শিকারের সন্ধান করতে এবং পালাক্রমে শিকারীদের থেকে আড়াল করতে সহায়তা করতে। এটি নীচের দিকে একটি বিশেষ অঙ্গ, একটি সুবিধাজনক ছোট গহ্বর যাতে ব্যাকটেরিয়া উপনিবেশ থাকে, Vibrio fischeri. একবার সেই ব্যাকটেরিয়া উপনিবেশটি একটি গুরুত্বপূর্ণ থ্রেশহোল্ডে পৌঁছে গেলে, সেগুলি সবই জ্বলতে শুরু করে, স্কুইডের জন্য আলোর উত্স হিসাবে কাজ করে। এফিডস, টিউবওয়ার্ম, ডিগার ওয়াপস, সিরিয়াল উইভিল এবং বিন বাগগুলিও বিভিন্ন উদ্দেশ্যে জীবাণুর সাথে সিম্বিওটিক সম্পর্ক গড়ে তুলেছে।

এবং তারপর পোকা আছে. সামনের ডানা দ্বারা বিটলগুলি অন্যান্য পোকামাকড় থেকে আলাদা করা হয় যা ডানার ক্ষেত্রে শক্ত হয়ে ইলিট্রা নামে পরিচিত। বিটলস সম্পূর্ণ রূপান্তরিত হয়, অর্থাৎ, বিভিন্ন বিকাশের পর্যায়ে সামগ্রিক শারীরিক পুনর্গঠন: ডিম থেকে লার্ভা, পিউপা, সেই পিউপাল পর্যায় থেকে একজন প্রাপ্তবয়স্কের উত্থান পর্যন্ত। তাই যেকোন সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়াকে সেই বিকাশের পর্যায়ে সেই অনুযায়ী মানিয়ে নিতে হবে।

বর্তমান গবেষণাটি বিশেষ করে দুটি বিটল প্রজাতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে: লাগরিয়া হির্তা (এল. হিরতা) শপথ ল্যাগরিয়া ভিলোসা (এল. ভিলোসা), উভয়ই তাদের জীবনচক্র জুড়ে মাইক্রোবিয়াল সিম্বিয়ন্টের একটি সম্প্রদায়কে হোস্ট করে। এল. ভিলোসাএর প্রতীকগুলি একটি বিশেষ স্ট্রেইনের দ্বারা প্রভাবিত হয় বার্খোল্ডেরিয়া ব্যাকটেরিয়া যারা গতিশীল হওয়ার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলেছে এবং সম্ভবত তাদের হোস্ট বিটলসের বাইরে বেশিক্ষণ বেঁচে থাকতে পারেনি। জার্মানির মেইঞ্জের জোহানেস গুটেনবার্গ ইউনিভার্সিটির ফ্লোরেজ এবং তার গবেষণা সহকর্মীরা কীভাবে বিটলগুলি রূপান্তর জুড়ে তাদের প্রতীকগুলি বজায় রাখে এবং রক্ষা করে সে সম্পর্কে আরও জানতে চেয়েছিলেন।

পিউপার একটি অ্যানিমেটেড 3D মাইক্রো সিটি স্ক্যান যা সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়া আবাসনের পিছনের পকেটে দেখাচ্ছে৷

দল সংগ্রহ করেছে এল. হিরতা 2020 সালে জার্মানিতে পোকা, প্রাকৃতিক অবস্থার অনুকরণ করার জন্য একটি বহিরঙ্গন টেরারিয়ামে তাদের লালন-পালন। 2021 সালে বংশধর সংগ্রহ করা হয়েছিল এল. ভিলোসা 2019 সালে ব্রাজিলে নমুনাগুলি সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং একটি জলবায়ু চেম্বারে প্লাস্টিকের পাত্রে পালন করা হয়েছিল। তারপরে গবেষকরা সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়ার ঘনত্ব এবং পুরুষ ও মহিলাদের মধ্যে এক্সোস্কেলটনের আকারগত কাঠামোর তুলনা করেন।

তারা দেখতে পান যে লার্ভা এবং পিউপাল স্টেজ থেকে হাউস সিম্বিয়নটস চলাকালীন বিটলদের বক্ষের পিছনে তিনটি দুই-লবযুক্ত প্রতিরক্ষামূলক পকেট ছিল। স্ত্রী পোকাও মাথার পিছনে ব্রিস্টলের মধ্যে সিম্বিয়নট হোস্ট করে। কিন্তু প্রাপ্তবয়স্ক পুরুষরা তাদের চিহ্ন হারিয়ে ফেলে, যখন ব্যাকটেরিয়া জনসংখ্যা প্রাপ্তবয়স্ক মহিলাদের যৌনাঙ্গে স্থানান্তরিত হয়। ফ্লোরেজ ইত্যাদি. উপসংহারে পৌঁছেছিলেন যে বাইরের পৃষ্ঠে প্রতীকগুলিকে স্থানান্তরিত করার জন্য একটি প্রক্রিয়া থাকতে হবে-বিশেষ করে সেই ব্যাকটেরিয়া প্রজাতিগুলির জন্য যাদের গতিশীলতার অভাব ছিল-এবং ঘর্ষণই মূল বিষয় হতে পারে।

এই অনুমান পরীক্ষা করার জন্য, পাঁচটি প্রথম দিকে এল. ভিলোসা সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণ অনুকরণ করার জন্য পিউপাকে ফ্লুরোসেন্ট পুঁতি দিয়ে টিকা দেওয়া হয়েছিল। আবির্ভূত মহিলা প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে দুজনকে সাবধানে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল, পুঁতির অবস্থান ট্র্যাক করার জন্য প্রতিটি পদক্ষেপে ছবি তোলা হয়েছিল। একজন পুরুষ প্রাপ্তবয়স্ককেও নিয়ন্ত্রণ হিসাবে ব্যবচ্ছেদ করা হয়েছিল।

ফলাফল তাদের অনুমান নিশ্চিত করেছে। সহ-লেখক রেবেকা এস জানকে, মেইঞ্জের জোহানেস গুটেনবার্গ ইউনিভার্সিটির স্নাতক ছাত্রী, বলেন, “অত্যন্ত উন্মুক্ত ডিমের পৃষ্ঠ থেকে লার্ভা এবং পিউপায়ের পিছনের পকেটে উপনিবেশ স্থাপন করতে সিম্বিয়নটগুলি যায়।” অবশেষে, তারা শেষ পর্যন্ত প্রাপ্তবয়স্ক মহিলাদের প্রজনন ব্যবস্থার সাথে যুক্ত বিশেষ গ্রন্থি।” যখন প্রাপ্তবয়স্ক মহিলা তার ডিম দেয়, তখন সেই সিম্বিওটিক ব্যাকটেরিয়াগুলি গ্রন্থিগুলি থেকে বের হয়ে যায় এবং ডিমের পৃষ্ঠে জমা হয়, তাদের রূপান্তর জুড়ে রক্ষা করে এবং জীবনের চক্র শুরু হয়। আবার

এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন শুধুমাত্র প্রাপ্তবয়স্ক মহিলারা তাদের প্রাপ্তবয়স্কদের প্রতীক ধরে রাখে। ফ্লোরেজ বলেন, “প্রাপ্তবয়স্ক পর্যায়ে, সিম্বিওটিক অঙ্গগুলির মূল উদ্দেশ্য ডিমের পর্যায়ে এবং পরবর্তী প্রজন্মের মধ্যে সফলভাবে সংক্রমণ সক্ষম করা বলে মনে হয়।” ব্যয়বহুল প্রতীক এবং ব্যাকটেরিয়ার জন্য একটি শেষ পরিণতি।”

DOI: Frontiers in Fysiology, 2022। 10.3389/fphys.2022.979200 (DOI সম্পর্কে)।