Холли Латц, ведущий автор статьи, почерпнула идею проекта из предыдущего исследования, показывающего, что комары, похоже, предпочитают одних людей другим. "Вы знаете, когда вы идете на барбекю, и вашего друга бомбардируют комары, но с вами все в порядке? Есть некоторые исследования, подтверждающие идею о том, что разница в привлекательности комаров связана с микробиомом вашей кожи – уникальным сообществом бактерий, живущих на вашей коже », – говорит Лутц, научный сотрудник Чикагского полевого музея и научный сотрудник лаборатории. Джека Гилберта (соавтора этого исследования) и Роба Найта из Калифорнийского университета в Сан-Диего. "Помня о том, что одни люди более привлекательны для комаров, чем другие, я задавался вопросом, почему насекомых привлекают одни летучие мыши, а другие – нет."
Лутц столкнулась с множеством летучих мышей во время своей докторской работы и постдокторской резидентуры в Полевом музее, во время полевых поездок в пещеры летучих мышей в Кении и Уганде, изучающих малярию. "В этих пещерах я бы увидел, как все эти разные виды летучих мышей или даже таксономические семейства сидят бок о бок.
Некоторые из них были загружены мухами-летучими мышами, в то время как в других их не было или их было всего несколько. И эти мухи, как правило, очень специфичны для разных видов летучих мышей – вы не найдете мух, которая обычно питается подковообразными летучими мышами, ползающими по плодовой летучей мыши."говорит Лутц. "Я начал задаваться вопросом, почему мухи такие особенные – очевидно, они могут переползать от одного вида летучей мыши к другому, но на самом деле, похоже, они этого не делают."
Рассматриваемые мухи – двоюродные братья комаров, и хотя технически они мухи, на самом деле большинство из них не умеют летать. «Во многих случаях у них невероятно уменьшенные крылья, и они фактически не могут летать», – говорит Лутц. "И у них пониженное зрение, поэтому они, вероятно, на самом деле не работают с помощью зрения. Поэтому должны быть задействованы некоторые другие сенсорные механизмы, возможно, обоняние или способность обнаруживать химические сигналы."
??«Как мухи на самом деле находят своих летучих мышей, ранее было чем-то вроде загадки», – говорит Карл Дик, научный сотрудник Полевого музея, профессор биологии Университета Западного Кентукки и один из соавторов исследования. "Но поскольку большинство летучих мышей живут и питаются только одним видом летучих мышей, очевидно, что они каким-то образом находят подходящего хозяина."
Кроме того, летучие мыши передают малярию между летучими мышами, и малярийные паразиты также зависят от хозяина.
Это сложная и сложная система, имеющая важные параллели с другими трансмиссивными путями передачи болезней, такими как передача малярии и вирусов среди людей анофелиновыми комарами. Предыдущие исследования показали, что различные виды бактерий, связанные с кожей, или даже заболевание отдельных людей, могут влиять на пищевые предпочтения кровососущих комаров.
Лутц подозревал, что, как и у людей, микробиомы кожи летучих мышей могут играть роль в привлечении мух, ищущих их. Кожа – будь то человек или летучая мышь – покрыта крошечными микроорганизмами, которые помогают защитить организм от вторжения патогенов, укрепляют иммунную систему и расщепляют натуральные продукты, такие как пот. Виды-хозяева развиваются вместе с микробиомами кожи, в результате чего разные виды являются домом для разных наборов бактерий.
Все эти различные виды бактерий производят уникальный букет переносимых по воздуху химических веществ, метаболизируя питательные вещества.
И, согласно гипотезе Лутца, разные виды насекомых привлекаются к разным химическим сигналам, что может помочь объяснить, почему одни летучие мыши более привлекательны для кровососущих мух, чем другие – точно так же, как ваш друг на барбекю.
Чтобы проверить эту гипотезу, Лутц исследовал десятки летучих мышей самых разных видов. «Мы зашли в тонну разных пещер, где они ночуют, и использовали длинные сети для летучих мышей, которые в основном похожи на сверхпрочные сети для бабочек, чтобы поймать их», – говорит Лутц.
Она и ее коллеги взяли образцы кожи и шерсти с тел и крыльев летучих мышей, чтобы изучить ДНК летучих мышей и микробы, живущие на их коже. Исследователи также исследовали летучих мышей на наличие мух. «Вы чистите шерсть летучих мышей щипцами, и это похоже на то, что вы гоняетесь за самым быстрым маленьким пауком», – говорит Лутц. "Мухи могут исчезнуть за доли секунды. Они очаровательно жуткие."
«Мухи прекрасно эволюционировали, чтобы оставаться на летучей мыши», – говорит Дик. "У них есть специальные гребни, шипы и когти, которые удерживают их на месте в мехе, и они могут быстро бегать в любом направлении, чтобы избежать укусов и царапин летучих мышей или попыток исследователей поймать их."
Затем исследователи проанализировали образцы в Притцкеровской лаборатории ДНК Полевого музея. "Вернувшись в лабораторию, мы извлекли всю ДНК из бактерий и секвенировали ее. Мы в основном создали библиотеки всех бактерий, связанных с каждым отдельным образцом кожи. Затем мы использовали методы биоинформатики, чтобы охарактеризовать присутствующие там бактерии и определить, какие из них присутствуют в разных группах летучих мышей, сравнивая летучих мышей, на которых паразитировали мухи, с летучими мышами, которые не были паразитами ", – говорит Лутц.
Команда обнаружила, что у разных семейств летучих мышей были свои уникальные комбинации кожных бактерий, даже когда летучие мыши были собраны из разных мест. «Цель этого исследования состояла в том, чтобы спросить:« Есть ли различия в микробиоме кожи этих разных летучих мышей, и есть ли бактерии, которые распространены среди летучих мышей, у которых есть паразиты, по сравнению с теми, у которых нет паразитов?’"говорит Лутц. «Получение этих результатов было действительно захватывающим – эта статья является кульминацией многих лет размышлений, размышлений и выборки."
Однако есть еще несколько серьезных вопросов, на которые нужно ответить. «Нам не удалось собрать фактические химические вещества, производящие реплики – вторичные метаболиты или летучие органические соединения – во время этой первоначальной работы. Без этой информации мы не можем однозначно сказать, что бактерии приводят мух к своим хозяевам. Итак, следующим шагом будет отбор образцов летучих мышей таким образом, чтобы мы могли связать эти соединения с бактериями », – говорит Лутц.« В науке всегда есть следующий шаг."
В дополнение к объяснению того, как слепые, нелетающие мухи могут быть настолько разборчивыми с тем, какими летучими мышами они питаются, исследование дает более широкую картину вопросов о том, как разные организмы сосуществуют. «Мы живем в этих сложных сообществах, где разные типы жизни всегда сталкиваются друг с другом и взаимодействуют, а иногда зависят друг от друга или поедают друг друга», – говорит Лутц. "В здоровом естественном состоянии эти организмы разделяются, чтобы сосуществовать.
Но поскольку среда обитания разрушается, организмы вынуждены делиться ресурсами или начинать использовать новые."Животные, которые раньше могли держаться подальше друг от друга, возможно, больше не смогут этого сделать, и это может привести к новым заболеваниям, передаваемым от одного организма к другому.
«Люди влияют на эти экосистемы, а эти экосистемы, в свою очередь, могут влиять на нас», – говорит Лутц. "Вот почему так важно их изучать."