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Il cannibalismo può fare diminuire la malattia sparsa in alcune specie

Il cannibalismo può essere appena che cosa il medico ha ordinato, secondo un nuovo studio che sarà pubblicato in naturalista americano piombo dall'ex ricercatore postdottorale di LSU e università di California corrente, San Diego, o UCSD, van Allen di Benjamin del ricercatore postdottorale, con altre persone nel laboratorio di Bret Elderd a LSU e nel laboratorio di Volker Rudolf alla Rice University.

Il dipartimento di LSU del professore associato Bret Elderd di scienze biologiche studia come i vari fattori pregiudicano la trasmissione di malattia in insetti, specialmente in lepidotteri, un ordine degli insetti che include le farfalle ed i lepidotteri. Con il suo gruppo del laboratorio, Elderd esamina come i fattori compreso i prodotti chimici protettivi prodotti dagli impianti che gli insetti mangiano e cambiamenti nella temperatura possono accelerare o inumidire la diffusione della malattia. Studiando questi ed altri fattori, il lavoro di Elderd può aiutare altri ricercatori a creare i bioinsecticides rispettosi dell'ambiente per proteggere i ventrigli come la soia, per esempio. Ma il van Allen, Elderd ed i colleghi stanno trovando che il cannibalismo può essere un fattore understudied nella diffusione della malattia.

Elderd recentemente stava conducendo agli gli esperimenti basati a campo con i trattori a cingoli del armyworm di caduta, o il frugiperda di Spodoptera, la fase larvale di vita del lepidottero del armyworm di caduta, per imitare e studiare la diffusione di un baculovirus letale in questo lepidottero quando ha notato qualche cosa di sconosciuto.

Gli esperimenti hanno compreso unire i singoli impianti nei sacchi della maglia, scaricanti le larve malate nei sacchi per contaminare l'impianto con un virus e dopo la diffusione della malattia mentre le persone in buona salute consumano l'impianto e quindi il virus. Alla conclusione di questi esperimenti, quando Elderd ed il suo gruppo del laboratorio stavano raccogliendo le larve sane dagli impianti e stavano trasportandoli di nuovo al laboratorio per studiare più molto attentamente come la malattia si era sparsa, si sono imbattuti in che cosa era in primo luogo semplicemente ad un problema seccante. Elderd ed i suoi colleghi stavano ritornando dal campo con i sacchi pieni dei armyworms di caduta mangiati per metà.

“Con i armyworms di caduta, perderemmo una grande parte di una serie di campioni che abbiamo trasportato di nuovo al laboratorio perché quando le larve hanno ottenuto vicino ad a vicenda durante il trasporto, hanno cominciato mangiare uno un altro,„ Elderd abbiamo detto. “Ho cominciato maledire la mia fortuna per intraprendere questi studi con questi errori del dang che si sarebbero mangiati.„

Inizialmente, Elderd ha considerato di muovere verso le specie differenti di insetto di continuare la sua ricerca. Ma col passare del tempo, ha cominciato dubitare che, piuttosto che essendo semplicemente un fastidio alle sue prove in campo, il cannibalismo fra i armyworms stesse avendo un più grande scopo.

“Il cannibalismo è onnipresente in natura,„ Elderd ha detto. “Le specie cannibalistic mangieranno prontamente altre delle sue proprie specie, o il conspecifics. Ma a lungo il cannibalismo è stato veduto come aberrazione quando si è presentato in tutte le specie. Ciò può essere collegata con tendenziosità in come osserviamo il cannibalismo in natura. Mentre le densità demografiche aumentano, la diffusione di malattia e di cannibalismo può anche aumentare. Poiché il cannibalismo può aumento in popolazioni influenzate da uno scoppio di malattia, tendiamo ad associare il cannibalismo in una popolazione con la diffusione della malattia.„

Richiesto tramite la loro ricerca sugli scoppi di malattia in trattori a cingoli, il van Allen, Elderd e le opere pubblicate approfondite colleghi su cannibalismo e sulla malattia ed hanno sviluppato i modelli teorici per l'interazione fra cannibalismo e la malattia attraverso il regno animale. I ricercatori hanno trovato che, al contrario della sua natura tabù, il cannibalismo può essere vantaggioso.

“Un cannibale che mangia una vittima essenzialmente ha trovato “il pasto perfetto, “„ Elderd ha detto. “Se sono un cannibale, la mia preda ha tutti i rapporti e micronutrienti della proteina di che ho bisogno, perché sono essenzialmente me. Lo svantaggio, tuttavia, è che la mia vittima è egualmente il host perfetto per tutta la serie degli agenti patogeni o dei parassiti che egualmente vorrebbero dilettarsi su me. Il pensiero qui è che non dovrei essere cannibalistic perché ho un'alta probabilità di contratto della malattia particolare se mi alimento un organismo delle mie proprie specie.„

Questo comportamento rischioso e spesso svantaggioso ha pervaso per molti anni la ricerca biologica, con il pensiero che il cannibalismo può sostenere la diffusione della malattia attraverso una popolazione. Uno studio ha pubblicato appena questa settimana nei punti culminanti dell'ecologia & di evoluzione della natura come alcuni impianti producono i prodotti chimici difensivi che possono richiedere gli insetti che se li alimentano per diventare più cannibalistic. Questo studio mostra come il cannibalismo può avere conseguenze importanti e può determinare le interazioni fra le specie, Elderd ha detto, ma lo svantaggio primario in termini di cannibalismo ancora sta mangiando, non necessariamente essendo il cannibale. Facendo uso dei modelli teorici e degli esempi dall'altro lato del regno animale, Elderd ed il suo gruppo di ricerca indicano in loro nuovo documento americano del naturalista che il cannibalismo non è sempre svantaggioso per i cannibali. Il cannibalismo può in effetti fare diminuire la diffusione della malattia ed impedire gli scoppi di malattia in alcune specie.

“Stiamo lanciando il paradigma, per quanto riguarda cannibalismo,„ Elderd ha detto.

E ha significato, se esaminato dal punto di vista di una popolazione suscettibile degli scoppi di malattia.

“Ché malattia realmente vuole fare è riprodurrsi,„ Elderd ha detto. “Dica che ho l'influenza. Per antropomorfizzare questo virus, vuole idealmente spargersi a più appena altra una persona. In nostro documento, esploriamo l'idea che se ho una malattia e un altro organismo delle mie proprie specie mi mangia, tutto l'agente patogeno o parassita che ho è sparso soltanto altra ad una persona. Uno scoppio richiederebbe il trasferimento di quell'agente patogeno o parassita nelle persone multiple, non appena altro un cannibale.„

Il cannibalismo da sè è un meccanismo difficile per la diffusione della malattia, ha detto il van Allen di Ben autore di studio. Quando un cannibale mangia una persona sana, uccide un host futuro potenziale per la malattia, che è egualmente cattiva per la malattia. Quando un cannibale mangia una persona infettata, c'è sempre la possibilità che una persona cannibalistic nemmeno catturerà un parassita o contratta una malattia che la sua preda ha, che rende il cannibalismo particolarmente pericoloso dalla prospettiva dei parassiti, Elderd ha detto.

“C'è una probabilità che una malattia potrebbe essenzialmente diventare estinta all'interno di una popolazione con tale cannibalismo tra due persone, a meno che più di una persona si diletti sulle vittime e perfino poi la malattia deve spargersi più spesso a più di un cannibale di si sparge a nessuno,„ Elderd ha detto. Volker Rudolf, uno dei co-author americani di studio del naturalista, originalmente ha proposto questa idea.

Quando un trattore a cingoli determinato si ammala con questo virus, la sua crescita è arrestata. Le persone malate finiscono essere più piccole e più facili affinchè le persone in buona salute consumino, o cannibalizzano.

“Che cosa mostriamo in nostro documento è che se questi trattori a cingoli diventano cannibalistic e consumano più piccolo, persone malate nella popolazione, la trasmissione di questo virus attraverso la popolazione è diminuita,„ Elderd ha detto.

Il documento egualmente contrappone la pratica agricola umana di selezionare il bestiame per eliminare le persone malate e per impedire la diffusione di malattia, per esempio nel caso degli scoppi aftici in bestiame, a cannibalismo. Risulta che il cannibalismo può essere molto più efficace a selezionare le persone malate da una popolazione.

“Selezionare è raggiunto tipicamente eliminando le persone malate ad una tariffa costante,„ Elderd ha detto. “Il cannibalismo, tuttavia, aumenta mentre aumentate la dimensione della popolazione. Per uno scoppio di malattia, dovete non solo avere le persone malate, ma anche tantissime persone potenzialmente suscettibili per la malattia alla diffusione a. Il cannibalismo può battere una popolazione sotto il numero della soglia delle persone suscettibili necessarie affinchè uno scoppio accada ed essere mantenuto.„

Elderd descrive questo studio come indagine per la matematica per la matematica e teorica su cannibalismo. Il punto seguente sta eseguendo agli gli esperimenti basati a campo per dimostrare queste idee empiricamente.

“Non lo abbiamo incluso in questo documento, ma abbiamo rappresentazione empirica del lavoro che le nostre teorie reggono,„ Elderd abbiamo detto.

Facendo uso degli esperimenti nel sistema del armyworm di caduta, il gruppo di Elderd ha trovato che il cannibalismo fa diminuire la tariffa della diffusione di malattia. In altri sistemi, c'è prova d'osservazione che il cannibalismo ostacola la diffusione della malattia.

“In alcune specie, madri cannibalizzerà i loro giovani per diserbare fuori il malato e debole, assicurando gli più alti tassi di sopravvivenza per la prole in buona salute,„ Elderd ha detto. “Ma non c' è stato molta ricerca empirica per fare un backup queste osservazioni.„

Elderd ed i suoi colleghi hanno fornito un primo punto verso prova empirica di esattamente come il cannibalismo pregiudica la malattia sparsa nelle popolazioni dell'insetto. Mentre ci sono parassiti che possono trarre giovamento indirettamente da cannibalismo sfruttando le scappatoie nel ciclo di vita ospite, il lavoro del van Allen suggerisce che almeno per alcune popolazioni, il cannibalismo possa essere appena che cosa il medico ha ordinato.