Mennesket er ikke den eneste art, der er totalt afhængig af tarmbakterier for at kunne overleve. Det samme gælder mange andre dyr, såsom visse insekter.
I et nyt studie udgivet i Current Biology har amerikanske forskere fundet ud af, at en særlig randtæge (Coreidae) optager bakterierne ved at spise sine forældres afføring.
Insektet med det latinske navn Anasa tristis suger saft fra blade og frugter. I USA er den en stor plage for landbruget, fordi den ødelægger afgrøderne.
Forskerne håber, at studiet kan hjælpe med effektiv bekæmpelse. Men resultaterne bidrager også til vores viden om mikrobers betydning for større arter.
»Mikrobernes vigtighed for insektet kan være en milepæl i skadedyrskontrol, hvis vi kan stoppe arten i at skaffe dem, men vi ser også, at insekterne går målrettet efter mikroberne, inden de tænker på mad,« siger Scott Villa, professor i evolutionær økologi på Department of Biology, Davidson College i North Carolina, til Videnskab.dk:
»Det viser virkelig, hvor livsvigtige de rette mikrober kan være for større arter, om det er bladtæger eller os mennesker.«
Nymferne styrer som søgemissiler efter familiens afføring
Anasa tristis og nogle nære slægtninge kaldes på engelsk ‘squash bugs,’ da de især angriber squash og græskar.
Deres afkom kaldes nymfer, og det er netop dem, som forskerne bag studiet har undersøgt. Det har de gjort ved at placere nymferne i en lille aflukket ‘arena’ med forskellige typer mad samt afføring fra deres artsfæller. Forskerne har så observeret, om nymferne styrer efter det ene eller det andet.
»Det er den del af studiet, hvor vi kigger på nymfernes opførsel, og det viste sig, at de er ret gode til at finde frem til afføringen og mikroberne i den,« siger Scott Villa.
Og nymferne har virkelig afsløret deres prioritering, for de styrer i højere grad mod afføringen i stedet for de forskellige madtyper.
Det er en god indikation af, hvor vigtige mikroberne er for dem, når de så målrettet går efter artsfællernes lort før almindelig mad.
»Man har hidtil ment, at nymferne bare gik rundt og spiste tilfældigt, ligesom et spædbarn der putter alt i munden. Men det ser meget mere målrettet ud,« påpeger Scott Villa.
\ Hvordan finder nymferne mikroberne?
Forskerne ville teste, hvordan nymferne finder mikroberne, og puttede derfor forskellige valgmuligheder ned i arenaen til dem. Ud over en skål med mad i midten var der altid to skåle med andre muligheder. De kunne være:
- En saltvandsopløsning.
- Afføring med de vigtige mikrober i.
- Afføring uden mikroberne i.
- Saltvandsopløsning med mikroberne i.
Nymferne sigtede generelt efter afføring, men var ikke så interesserede, når det ikke indeholdt mikroberne. De foretrak også saltvand med mikrober over saltvand uden.
Forskerne testede også nymfer uden følehorn, altså uden lugtesans, og de havde ikke så klare præferencer. Det kunne tyde på, at nymferne ikke bare styrer efter det, de ser som lort, men ligefrem kan lugte mikroberne, uanset om de ligger i afføring eller ej.
Mange måder at få sin mors mikrobiom på
Selvom det lyder mærkeligt, at insekterne skal spise deres families lort for at overleve, er det ikke usædvanligt, forklarer forskeren.
De mikrober, som større arter, fra bladtæger til elefanter, er afhængige af, kaldes symbionter. Alt efter hvilken art, der er tale om, kan de udfylde forskellige nøglefunktioner i kroppen.
I nogle dyr er bestemte mikrober faktisk årsagen til egenskaber, som fuldstændig definerer dyret i vores øjne og er essentielt for dets overlevelse:
»Men tag for eksempel termitter, der er kendt for at nedbryde træ. Dén evne har de kun på grund af symbionter i deres system,« påpeger Scott Villa som et eksempel.
Insekter og andre dyrearter kan videregive symbionter fra generation til generation på to måder:
- Vertikal overførsel: Forældrene videregiver symbionter, mens afkommet stadig er i deres krop eller i æg.
- Horisontal overførsel: Afkommet får symbionter fra miljøet, som det er tilfældet med nymferne i studiet.
Vi mennesker får overført tarmbakterier fra vores mødre, mens vi er fostre. For insekter er det almindeligt at efterlade en ‘pakke’ af symbionter med deres æg.
»Selvom vertikal overførsel virker mere almindeligt på os, er det sikkert den horisontale, der er mere udbredt i dyreriget,« forklarer Jacob Agerbo Rasmussen, ph.d. på Globe Instituttet, Københavns Universitet, der har læst studiet for Videnskab.dk:
»Det sker i hvert fald oftere, end man lige tror. For arter, der lever i kolonier, er det for eksempel ikke så risikabelt, fordi familiens afføring altid er i nærheden.«
Både viden om skadedyret og mikrobe-overførsel
Studiets resultater er ikke bare interessante i forhold til biologien bag overførsel af symbionter, men kan også få praktisk anvendelse i bekæmpelse af skadedyr.
»Alt i alt er er det et rigtigt godt studie, der viser, at nymferne prioriterer at skaffe et sundt mikrobiom som noget af det første,« forklarer Jacob Agerbo Rasmussen:
»Men det viser også, at de kan finde slægtninges afføring ved at se efter det og ikke bare kemisk-sensorisk, altså gennem lugtesansen.«
Da mikrobiomet er livsnødvendigt for arten, er det gavnligt for skadedyrsbekæmpere at vide, præcis hvordan nymferne finder frem til det.
Idéen er, at man måske kan forhindre nymferne i at finde mikroberne, så de ikke overlever og derfor ikke kan skade afgrøderne.
»Man skal selvfølgelig huske, at der er flere arter af de her ‘squash-bugs’. Vi har kun undersøgt én af dem,« påpeger Scott Villa.
Ud over at være potentielt interessant for landbrug, giver studiet også mere viden om én måde, symbionter bliver overført mellem generationer af en dyreart på.
»Både i biologi og medicin er videnskaben først lige begyndt at kradse i overfladen, når det gælder forståelsen af, hvor meget mikrober egentlig betyder for alt liv,« mener Scott Villa:
»Jeg ser derfor også dette studie som et lille ekstra krads, ud over de praktiske muligheder.«
