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El canibalismo puede disminuir la enfermedad extendida en una cierta especie

El canibalismo puede ser apenas lo que pidió el doctor, según un nuevo estudio que sea publicado en el naturalista americano llevado por el investigador postdoctoral anterior de LSU y Universidad de California actual, San Diego, o UCSD, investigador postdoctoral Benjamin Van Allen, junto con otros individuos en el laboratorio de Bret Elderd en LSU y el laboratorio de Volker Rudolf en Rice University.

El departamento de LSU del profesor adjunto Bret Elderd de las ciencias biológicas investiga cómo los diversos factores afectan a la transmisión de la enfermedad en insectos, determinado en lepidópteros, una pedido de insectos que incluya mariposas y polillas. Con su grupo del laboratorio, Elderd observa cómo los factores incluyendo las substancias químicas protectoras producidas por las instalaciones que los insectos comen y los cambios en temperatura pueden acelerar o humedecer la extensión de la enfermedad. Estudiando éstos y otros factores, el trabajo de Elderd puede ayudar a otros investigadores a crear bioinsecticides respetuosos del medio ambiente para proteger cosechas como las sojas, por ejemplo. Pero Van Allen, Elderd y los colegas están encontrando que el canibalismo puede ser un factor understudied en la extensión de la enfermedad.

Elderd conducto recientemente experimentos campo-basados con las orugas del armyworm de caída, o el frugiperda de Spodoptera, el escenario larval de la vida de la polilla del armyworm de caída, para imitar y para estudiar la extensión de un baculovirus mortífero en este lepidóptero cuando él notó algo extraño.

Los experimentos implicaron el incluir de las instalaciones individuales en los bolsos de la malla, liberando larvas enfermas en los bolsos para contaminar la instalación con un virus y después de la extensión de la enfermedad mientras que los individuos sanos consumen la instalación y por lo tanto el virus. En el final de estos experimentos, cuando Elderd y su grupo del laboratorio cerco larvas sanas de las instalaciones y las transportaban de nuevo al laboratorio para estudiar más de cerca cómo la enfermedad se había extendido, se ejecutaron en cuál estaba en primero simple un problema molesto. Elderd y sus colegas volvían del campo con los bolsos completos de armyworms de caída medio comidos.

“Con los armyworms de caída, perderíamos una porción grande de varias muestras que transportamos de nuevo al laboratorio porque cuando las larvas consiguieron cerca de uno a durante transporte, comenzaron a comer uno otro,” Elderd dijimos. “Comencé a maldecir mi suerte para conducto estos estudios con estos fallos de funcionamiento del dang que se comerían.”

Al principio, Elderd consideraba trasladarse a una diversa especie de insecto para continuar su investigación. Pero en un cierto plazo, él comenzó a preguntar si, bastante que siendo simple una molestia a sus experimentos de campo, el canibalismo entre armyworms respondía a un propósito más grande.

El “canibalismo es ubicuo en naturaleza,” Elderd dijo. “Una especie caníbal comerá fácilmente otras de sus propias especies, o conspecifics. Pero el canibalismo fue considerado durante mucho tiempo como aberración cuando ocurrió en cualquier especie. Esto se puede relacionar con la polarización negativa en cómo observamos canibalismo en naturaleza. Mientras que las densidades demográficas aumentan, la extensión del canibalismo y de la enfermedad puede también aumentar. Puesto que puede el canibalismo aumento en las poblaciones afectadas por un brote de la enfermedad, tendemos a asociar canibalismo en una población a la extensión de la enfermedad.”

Incitado por su investigación sobre brotes de la enfermedad en orugas, Van Allen, Elderd y los colegas cavaron en trabajos publicados sobre canibalismo y enfermedad, y desarrollaron los modelos teóricos para la acción recíproca entre el canibalismo y la enfermedad a través del reino animal. Los investigadores han encontrado que, en dirección contraria su naturaleza del tabú, el canibalismo puede ser ventajoso.

“Un caníbal que come a una víctima esencialmente ha encontrado “la comida perfecta, “” Elderd dijo. “Si soy un caníbal, mi presa tiene todas las índices y microalimentos de la proteína que necesito, porque son esencialmente yo. La desventaja, sin embargo, es que mi víctima es también el ordenador principal perfecto para cualquier habitación de los patógeno o de los parásitos que también quisieran festejar en mí. El pensamiento aquí es que no debo ser caníbal porque tengo una alta probabilidad de contratar una enfermedad determinada si introduzco en un organismo de mi propia especie.”

Este comportamiento aventurado y a menudo desventajoso ha impregnado la investigación biológica durante muchos años, con el pensamiento que el canibalismo puede alentar la extensión de la enfermedad a través de una población. Un estudio publicó apenas esta semana en puntos culminantes de la ecología y de la evolución de la naturaleza cómo algunas instalaciones producen las substancias químicas defensivas que pueden incitar los insectos que introducen en ellos para llegar a ser más caníbales. Este estudio muestra cómo el canibalismo puede tener consecuencias importantes y puede impulsar acciones recíprocas entre las especies, Elderd dijo, pero la desventaja primaria en términos de canibalismo todavía se está comiendo, no no necesariamente siendo el caníbal. Usando modelos teóricos y ejemplos de enfrente del reino animal, Elderd y su grupo de investigación muestran en su nuevo papel americano del naturalista que el canibalismo no es siempre desventajoso para los caníbales. El canibalismo puede de hecho disminuir la extensión de la enfermedad y prevenir brotes de la enfermedad en un ciertas especies.

“Estamos moviendo de un tirón el paradigma, en lo que respecta a canibalismo,” Elderd dijo.

Y tiene sentido, si está observado desde la perspectiva de una población susceptible a los brotes de la enfermedad.

Una “qué enfermedad quiere realmente hacer es reproducirse,” Elderd dijo. “Diga que tengo la gripe. Para anthropomorphize este virus, quiere idealmente extenderse a más que apenas otra persona. En nuestro papel, exploramos la idea que si tengo una enfermedad y otro organismo de mi propia especie me come, cualquier patógeno o parásito que tenga está extendido solamente a otro individuo. Un brote requeriría transferencia de ese patógeno o parásito a los individuos múltiples, no apenas otro caníbal.”

El canibalismo en sí mismo es un mecanismo pobre para la extensión de la enfermedad, dijo el estudio autor Ben Van Allen. Cuando un caníbal come un individuo sano, mata a un ordenador principal futuro potencial para la enfermedad, que es también mala para la enfermedad. Cuando un caníbal come a un individuo infectado, hay siempre la posibilidad que un individuo caníbal ni siquiera cogerá un parásito o contrata una enfermedad que su presa tiene, que hace canibalismo especialmente peligroso de la perspectiva de los parásitos, Elderd dijo.

“Hay una ocasión que una enfermedad pudo esencialmente llegar a estar extinta dentro de una población con tal canibalismo unívoco, a menos que más de un individuo festeje en víctimas, e incluso entonces la enfermedad debe extenderse a más de un caníbal más a menudo que se extiende a ningunos,” Elderd dijo. Volker Rudolf, uno de los co-autores americanos del estudio del naturalista, propuso originalmente esta idea.

Cuando una oruga individual llega a estar enferma con este virus, se impide su incremento. Los individuos enfermos terminan hacia arriba ser más pequeños y más fáciles para que los individuos sanos consuman, o recuperan las piezas aprovechables.

“Qué mostramos en nuestro papel es que si estas orugas llegan a ser caníbales y consumen más pequeño, los individuos enfermos en la población, la transmisión de este virus a través de la población se reduce,” Elderd dijo.

El papel también pone en contraste la práctica agrícola humana de seleccionar el ganado para quitar a individuos enfermos y para prevenir la extensión de la enfermedad, por ejemplo en el caso de brotes aftosos en ganado, al canibalismo. Resulta que el canibalismo puede ser lejos más efectivo en seleccionar a individuos enfermos de una población.

El “seleccionar es logrado típicamente quitando a individuos enfermos a un régimen constante,” Elderd dijo. El “canibalismo, sin embargo, aumenta mientras que usted aumenta talla de la población. Para un brote de la enfermedad, usted necesita no sólo tener individuos enfermos, pero también un gran número de individuos potencialmente susceptibles para la enfermedad a la extensión a. El canibalismo se puede golpear una población abajo del número del umbral de individuos susceptibles necesarios para que un brote ocurra y mantener.”

Elderd describe este estudio como investigación matemáticas-basada y teórica del canibalismo. El paso siguiente está conducto experimentos campo-basados para demostrar estas ideas empírico.

“No lo incluimos en este papel, sino que tenemos demostración empírica del trabajo que nuestras teorías esperan el agua,” Elderd dijimos.

Usando experimentos en el sistema del armyworm de caída, el grupo de Elderd ha encontrado que el canibalismo disminuye el índice de extensión de la enfermedad. En otros sistemas, hay pruebas de observación que el canibalismo obstaculiza la extensión de la enfermedad.

“En una cierta especie, moldes-madre recuperará las piezas aprovechables de sus jóvenes para eliminar el enfermo y débil, asegurando tasas de supervivencia más altas para el descendiente sano,” Elderd dijo. “Pero no ha habido mucha investigación empírica para sostener estas observaciones.”

Elderd y sus colegas han ofrecido un primer paso hacia pruebas empíricas de exactamente cómo el canibalismo afecta a la enfermedad extendida en poblaciones del insecto. Mientras que hay los parásitos que pueden beneficiarse de canibalismo indirectamente explotando troneras en el ciclo vital del ordenador principal, el trabajo de Van Allen sugiere que por lo menos para algunas poblaciones, el canibalismo pueda ser apenas lo que pidió el doctor.