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甲虫幼虫如何在腐肉上茁壮成长

2019-03-16 10:29:55 • 来源：

埋葬的甲虫Nicrophorus vespilloides将小动物的尸体埋在土壤中，用它们作为后代的食物来源。然而，胴体和繁殖地点极易受微生物分解和腐败的影响，导致有毒物质的产生，微生物病原体的生长和营养物质的流失。在一项新的研究中，来自马克斯 - 普朗克化学生态研究所，美因茨大学和德国吉森大学的研究人员表明，Nicrophorus vespilloides甲虫能够用自己有益的肠道共生体取代有害微生物，从而转变为胴体进入一个带有微生物群落的苗圃，甚至促进幼虫生长。该研究发表在“ 美国国家科学院院刊”上。

甲虫幼虫如何在腐肉上茁壮成长

埋葬甲虫如何防止腐肉分解

埋葬甲虫利用营养丰富，但具有挑战性的育种资源：它们的幼虫以小动物的尸体为食。如果这些甲虫无法使用，则尸体通常由微生物分解器接收。在自然条件下腐肉的分解与微生物病原体和竞争者的生长，毒性代谢物的积累和快速的营养物质损失有关。

一组科学家现已发现，埋葬甲虫Nicrophorus vespilloides 通过从其肠道接种有益微生物来保护其后代的食物来源。研究人员通过基因特征对细菌和真菌群落进行了基因鉴定，并比较了微生物代谢活动。他们还量化了腐胺和尸胺，与腐肉腐烂有关的恶臭有机化合物和氨基酸。“屠体的利用并不涉及微生物的抑制，而是用甲虫的肠道微生物取代原生微生物群落。例如，倾向的尸体显示出与土壤相关的霉菌的抑制，但甲虫相关酵母的生长。微生物群落的转变 马克斯普朗克化学生态研究所的第一作者Shantanu Shukla解释说，这导致了甲壳虫胴体的生化变化。

共生体对幼虫发育的重要性

研究人员然后想知道这些变化是否有益于在捍卫和准备屠体方面投入如此之多的昆虫。因此，他们通过测量有和没有腐肉上存在的微生物共生体的幼虫性能来测试腐肉微生物群对宿主适应性的影响。对幼虫生长的负面影响相当大：用去除基质的胴体喂养的幼虫虽然消耗了相同数量的胴体组织，却显着减少了。

“我们的研究显示了昆虫如何通过在其内脏和外部培育它们的共生体来改变它们的栖息地，以增加适应性。埋藏的甲虫是共生的开发具有挑战性的资源的一个迷人的例子，”资深作者Heiko沃格尔总结道。

鉴定酵母的潜力

现在将更详细地研究鉴定的酵母，特别是它们在解毒腐败产物中的作用和(预)消化腐肉以使甲虫幼虫受益。“由于甲虫传播的微生物体抑制了潜在有害和产生毒素的细菌和真菌的生长，因此有必要更密切地探索潜在的抗菌药物，因为它们也可能与医疗应用相关，”领导者Andreas Vilcinskas说道。参与弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态学研究所的抗生素研究。

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