Αποκρυπτογράφηση του μυστικού της συμβίωσης της μύγας της ελιάς

Η μύγα της ελιάς (Bactrocera oleae) αποτελεί το σημαντικότερο παράσιτο των ελαιώνων στη Μεσόγειο και παγκοσμίως.

Η ζημιά προκαλείται από τις προνύμφες της, οι οποίες τρέφονται με τον καρπό της ελιάς, προκαλώντας σημαντικές ποσοτικές και ποιοτικές απώλειες σε καρπούς και λάδι.

Κάθε χρόνο, το παράσιτο ευθύνεται για περισσότερο από το 30% της καταστροφής όλων των ελαιοκαλλιεργειών της Μεσογείου, κάτι που ισοδυναμεί με ετήσιες απώλειες σχεδόν 3 δισεκατομμυρίων ευρώ.

Δείτε επίσης: Μελέτη υποδηλώνει ότι το σκαθάρι προκάλεσε τη μυστηριώδη πτώση των καρπών στην Ιταλία

Τα εντομοκτόνα αποτελούν από καιρό το κύριο μέσο καταπολέμησης της προσβολής από τη μύγα της ελιάς, όπως συμβαίνει και με πολλά άλλα παράσιτα της ελιάς, όπως ο σκώρος της ελιάς.

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως η τοξικότητα σε οργανισμούς που δεν αποτελούν στόχο, η υδρόβια ρύπανση και η μόλυνση της ανθρώπινης τροφικής αλυσίδας, έχουν οδηγήσει στην πρόσφατη απόσυρση ενός άνευ προηγουμένου αριθμού συστατικών εντομοκτόνων μέσω της εφαρμογής κανονισμών της Ευρωπαϊκής Ένωσης.

Επιπλέον, η ευρεία χρήση φυτοφαρμάκων σε συνδυασμό με τους σύντομους κύκλους ζωής των παρασίτων έχει οδηγήσει στην εμφάνιση ανθεκτικών στελεχών.

Ωστόσο, σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα παράσιτα, η μύγα της ελιάς βασίζεται σχεδόν εξ ολοκλήρου σε ένα συμβιωτικό βακτήριο, συγκεκριμένα το Candidatus Erwinia dacicola.

Οι προνύμφες του εντόμου χρειάζονται αυτό το συμβιωτικό για να τρέφονται με άγουρες πράσινες ελιές, ξεπερνώντας τις φυσικές χημικές άμυνες της ελιάς, όπως η ελαιοροπεΐνη, και αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην ανάπτυξη των προνυμφών όταν τρέφονται με μαύρες ελιές.

Επίσης, αυξάνει την παραγωγή αυγών σε ενήλικα θηλυκά υπό συνθήκες στρες.

Λόγω αυτής της μοναδικής σχέσης μεταξύ εντόμου και βακτηρίου, το Ca. E. daci­cola έχει αποτελέσει αντικείμενο πρόσφατων ερευνών για νέες μεθόδους καταπολέμησης.

Έχει αποδειχθεί, για παράδειγμα, ότι ορισμένες αντιμικροβιακές ενώσεις, όπως το οξυχλωριούχο χαλκό και το βιριδιόλη, μπορούν να παρεμβαίνουν στη συμβιωτική σχέση, οδηγώντας σε διαταραχή της ανάπτυξης των προνυμφών και μειωμένη ανθεκτικότητα στα ενήλικα.

Νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Nature επιδιώκει να παρέχει μια πιο ολοκληρωμένη βάση γνώσεων πάνω στην οποία να χτιστεί, διεξάγοντας την πιο λεπτομερή γενετική μελέτη για τη μύγα της ελιάς και το συμβιωτικό της.

Η μελέτη εξέτασε τα βιογεωγραφικά πρότυπα και τη γενετική ποικιλομορφία και των δύο οργανισμών σε 54 πληθυσμούς που εκτείνονται στη Μεσόγειο, την Αφρική, την Ασία και την Αμερική.

Οι ερευνητές προσδιόρισαν τρεις κύριους βακτηριακούς απλοτύπους: htA, htB και htP.

Οι απλοτύποι htA και htB κυριαρχούσαν στην περιοχή της Μεσογείου, με τον htA να επικρατεί στους δυτικούς πληθυσμούς (π.χ. Αλγερία, Μαρόκο και Ιβηρική χερσόνησος) και τον htB στις ανατολικές περιοχές (π.χ. Ισραήλ, Τουρκία και Κύπρος).

Δείτε επίσης: Λύση χαμηλού κόστους για την καταπολέμηση των παρασίτων της ελιάς υπό ανάπτυξη

Οι πληθυσμοί της Κεντρικής Μεσογείου παρουσίαζαν ένα μείγμα αυτών των απλοτύπων, αντανακλώντας μια ζώνη συγκλίσεων που επηρεάστηκε από τη μετανάστευση και την επιλογή των ποικιλιών ελιάς.

Αρχαιολογικά στοιχεία υποδηλώνουν ότι οι ελιές εξημερώθηκαν στην ανατολική Μεσόγειο και εξαπλώθηκαν προς τα δυτικά. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα γενετικά μοτίβα της μύγας της ελιάς και του συμβιωτικού της οργανισμού ευθυγραμμίζονται με αυτές τις κινήσεις, υποδηλώνοντας ότι η ανθρώπινη επιλογή των ποικιλιών ελιάς πιθανώς επηρέασε την κατανομή και την προσαρμογή του παρασίτου και του συμβιωτικού του οργανισμού.

Για παράδειγμα, η γενετική ανάμειξη των πληθυσμών της κεντρικής Μεσογείου συνάδει με την ανάμειξη ανατολικών και δυτικών γενεαλογιών ελιάς.

Ο απλότυπος htP, μοναδικός στο Πακιστάν, υπογραμμίζει επίσης τον αρχαίο γεωγραφικό διαχωρισμό και την εξελικτική απόκλιση, με τη χαμηλότερη γενετική ποικιλομορφία του συμβιωτικού οργανισμού σε σχέση με τη μύγα-ξενιστή να υποδηλώνει μια μακροχρόνια συσχέτιση που χαρακτηρίζεται από επιλεκτικές πιέσεις.

Οι πληθυσμοί της Νότιας Αφρικής ήταν εξίσου διακριτοί, αντανακλώντας την εξελικτική ιστορία της μύγας και του ξενιστή της.

Άλλοι γεωγραφικά απομονωμένοι πληθυσμοί, όπως εκείνοι που βρέθηκαν στην Κρήτη, την Καλιφόρνια και το Ιράν, ήταν ιδιαίτερα χρήσιμοι για τη μοντελοποίηση των προτύπων διασποράς και προσαρμογής.

Η Κρήτη, για παράδειγμα, φιλοξενεί κυρίως το htA παρά την εγγύτητά της με τις ανατολικές περιοχές, πιθανώς λόγω της ιστορικής απομόνωσης και της περιορισμένης ροής γονιδίων.

Οι πληθυσμοί της Καλιφόρνιας μοιράζονται συμβιωτικούς και ξενιστές απλοτύπους της ανατολικής Μεσογείου, υποστηρίζοντας την υπόθεση της εισαγωγής μέσω του ανθρώπου από την Τουρκία.

Ομοίως, οι ιρανικοί πληθυσμοί παρουσιάζουν ισχυρούς γενετικούς δεσμούς με τους πληθυσμούς της κεντρικής Μεσογείου, γεγονός που υποδηλώνει πρόσφατες εισαγωγές και εξάπλωση εντός της περιοχής.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η βαθύτερη κατανόηση της γενετικής δομής των πληθυσμών της μύγας της ελιάς και των συμβιωτών τους μπορεί να συμβάλει σε στοχευμένες παρεμβάσεις.

Για παράδειγμα, τα διαφορετικά γενετικά προφίλ των πληθυσμών του Πακιστάν και της Νότιας Αφρικής ενδέχεται να απαιτούν προσεγγίσεις ειδικές για κάθε περιοχή.

Η μελέτη υπογράμμισε επίσης το δυναμικό αξιοποίησης της βιολογίας των συμβιωτικών οργανισμών στη διαχείριση των παρασίτων, όπως για παράδειγμα με την αναστολή του ρόλου του βακτηρίου στην υπερνίκηση των αμυντικών μηχανισμών της ελιάς.

---

• Βιοχημεία και Μοριακή Βιολογία Εντόμων

---