โรคพยาธิใบไม้

โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อพูดถึงการแพร่เชื้อที่ประสบความสำเร็จ ปรสิตบางตัวจะผ่านพ้นไปได้ด้วยความช่วยเหลือเล็กน้อยจากญาติของพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของพยาธิใบไม้ตับ lancet ( Dicrocoelium dendriticum ) ตัวอ่อนเพียงตัวเดียวจะเดินทางไปและเข้าควบคุมสมองของมด บังคับให้มดเกาะติดกับพืชจนกว่าโฮสต์ตัวต่อไปของพยาธิจะกิน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น วัวและควาย กวาง. ในตัวอย่างตำราเกี่ยวกับพฤติกรรมเห็นแก่ผู้อื่น พยาธิใบไม้ในสมองยอมเสียสละตัวเองเพื่อให้ญาติของมันอยู่รอด ซึ่งติดเชื้อในช่องท้องของมดตัวเดียวกัน การสัมผัสมดผ่านพืชพันธุ์ทำให้แน่ใจได้ว่าพยาธิใบไม้ในช่องท้องจะแพร่เชื้อซึ่งอาศัยอยู่โดยการติดเชื้อในท่อน้ำดีของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งพวกมันจะสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและส่งปรสิตรุ่นต่อไปออกไปสู่โลกที่แฝงตัวอยู่ในอุจจาระของโฮสต์ เป็นเวลากว่า 40 ปีที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานการเลือกเครือญาติ ซึ่งเป็นวิวัฒนาการของลักษณะที่สนับสนุนการอยู่รอดของญาติ เพื่ออธิบายการเสียสละตนเองอันสูงส่งของพยาธิใบไม้ในสมอง Criscione กล่าวว่า "สันนิษฐานว่าบุคคลที่เหมือนกันทางพันธุกรรมซึ่งเราเรียกว่า clonemates สามารถลงเอยด้วยมดตัวเดียวกันได้เพราะในหอยทากตัวแรกมีระยะสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของปรสิต" Criscione กล่าว "ปรสิตตัวอ่อนจำนวนมากที่เป็นสัตว์โคลนนิ่งถูกปล่อยออกมาจากหอยทากในลูกบอลเมือกที่มดชอบกิน อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีใครทดสอบความสัมพันธ์ทางโคลนของปรสิตที่ติดเชื้อร่วมกับมด โดยเฉพาะระหว่างพยาธิใบไม้ในสมองและพยาธิใบไม้ในช่องท้อง" Criscione และเพื่อนร่วมงาน Dr. John Gillard (University of Calgary) และ Dr. Cam Goater และ Dr. Brad van Paridon (University of Lethbridge) ทำเช่นนั้น และตอนนี้พวกเขาก็มีข้อมูลที่จะพิสูจน์ได้ ในการศึกษาของพวกเขาที่วัดความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างพยาธิใบไม้ในสมองและช่องท้องภายในตัวมด ทีมงานสามารถแสดงให้เห็นได้ไม่เพียงว่าโคลนตมที่เกิดขึ้นพร้อมๆ กันในมดตัวเดียวกันบ่อยกว่าที่คาดไว้โดยบังเอิญ แต่ยังแสดงด้วยว่า พยาธิใบไม้ ในสมองมักมีโคลนเมตอยู่ภายใน มดตัวเดียวกัน งานวิจัยของพวกเขาซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์ในปัจจุบันและจะรวมอยู่ใน Proceedings of the National Academy of Sciencesฉบับสัปดาห์หน้า ได้ให้หลักฐานทางพันธุกรรมที่หาได้ยากเพื่อสนับสนุนบทบาทสำหรับการเลือกเครือญาติในวิวัฒนาการของพฤติกรรมที่เห็นแก่ผู้อื่น เอื้อต่อปรสิต การแพร่เชื้อและเป็นคำอธิบายเชิงวิวัฒนาการสำหรับพฤติกรรมที่คล้ายคลึงกันซึ่งช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ของสมาชิกในครอบครัวที่เกี่ยวข้องกับพันธุกรรม Criscione กล่าวว่า "Lancet fluke เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการเลือกเครือญาติ เนื่องจากระยะการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของปรสิตในโฮสต์หอยทากทำให้มีความเกี่ยวข้องทางพันธุกรรมในระดับสูงสุด นั่นคือ การลอกแบบ" Criscione กล่าว "ในขณะที่ข้อมูลของเรายืนยันสมมติฐานเดิมที่ว่า เราพบเพื่อนร่วมโคลนจำนวนมาก และเพื่อนร่วมโคลนเหล่านี้ติดเชื้อมดตัวเดียวกัน การศึกษาของเรายังสะท้อนถึงความต้องการที่สำคัญในทางวิทยาศาสตร์ในการรวบรวมข้อมูลที่ยากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อทดสอบสมมติฐานของเรา โดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่หยั่งรู้ได้ อาจดูเหมือนโดยเฉพาะในระบบสัญลักษณ์เช่นมีดหมอฟลุ๊ก" ในการอธิบายการเลือกเครือญาติ Criscione ให้ความสำคัญกับหนึ่งในผู้ก่อตั้งบรรพบุรุษของพันธุศาสตร์ประชากร JBS Haldane โดยเฉพาะคำพูดที่เล่าโดยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและนักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่โดดเด่น John Maynard Smith ซึ่งระบุดังนี้: "ฉันจะสละชีวิตของฉันเพื่อ ลูกพี่ลูกน้องแปดคนหรือพี่น้องสองคน” โดยพื้นฐานแล้ว ลักษณะที่ลดการอยู่รอดและ/หรือการสืบพันธุ์ของตนเอง ซึ่งเป็นลักษณะที่เห็นแก่ผู้อื่น สามารถเพิ่มความถี่ในประชากรได้ เนื่องจากลักษณะดังกล่าวเป็นประโยชน์ต่อการอยู่รอดและ/หรือการสืบพันธุ์ และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อความเหมาะสมส่วนบุคคลของญาติ Criscione กล่าวว่า "พี่น้องและลูกพี่ลูกน้องคนแรกแบ่งปันข้อมูลทางพันธุกรรมโดยเฉลี่ย 50% และ 12.5% ​​ตามลำดับ "โดย 'ช่วยเหลือ' พี่น้องร่วมสายเลือดสองคนหรือลูกพี่ลูกน้องแปดคน บุคคลนั้นมีผลในการรับประกันการอยู่รอดและ/หรือการสืบพันธุ์ของตัวเอง จากมุมมองของข้อมูลทางพันธุกรรม "ทฤษฎีบ่งชี้ว่าพฤติกรรมการเสียสละอย่างแท้จริง - การเห็นแก่ผู้อื่น - ไม่สามารถพัฒนาโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ เนื่องจากนักแสดงเสียชีวิตและไม่สามารถส่งต่อความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่เป็นรากฐานของพฤติกรรมได้ อย่างไรก็ตาม หากผู้รับพฤติกรรมที่เห็นแก่ผู้อื่นของนักแสดงมีความสัมพันธ์กัน ต่อตัวแสดง ลักษณะนั้นสามารถพัฒนาหรือเพิ่มความถี่ขึ้นได้เนื่องจากตัวแสดงมียีนร่วมกับญาติ นี่คือหลักฐานของการเลือกญาติหรือวิวัฒนาการของลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อญาติ เราพบว่าพยาธิใบไม้ในสมองมีการโคลนนิ่ง ในช่องท้อง ดังนั้นแม้ว่าพยาธิใบไม้ในสมองจะไม่ส่งต่อไปยังโฮสต์คนต่อไป แต่โคลนนิ่งของมันซึ่งคล้ายกับฝาแฝดเพราะพวกมันแบ่งปันข้อมูลทางพันธุกรรมร่วมกัน 100%” สิ่งที่น่าสนใจคือ Criscione ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อมดกินก้อนเมือกหอยทากเป็นครั้งแรกและกินตัวอ่อนปรสิตจำนวนมหาศาล มดจำนวนมากจะอพยพไปที่หัวของมด แต่เมื่อมันไปถึงสมองของมด ส่วนที่เหลือจะเปลี่ยนทิศทางและย้ายไปยังช่องท้อง ซึ่งพวกมันจะก่อตัวเป็นถุงน้ำป้องกันรอบๆ ตัวมันเอง แล้วอะไรที่ทำให้สมองของฟลุ๊คกลายเป็นฮีโร่ คนอื่น ๆ หันหลังกลับและมุ่งหน้าเพื่อความปลอดภัยโดยเปรียบเทียบของช่องท้องของมด? “เราไม่รู้” Criscione กล่าว “มีสมมติฐานว่าพื้นฐานทางพันธุกรรมของลักษณะ 'ฮีโร่' นี้พบได้ในทุกคน แต่เราจำเป็นต้องรู้ยีนหรือหน่วยพันธุกรรมที่ควบคุมลักษณะนี้จึงจะตอบคำถามนี้ได้ ดังนั้นจึงยังคงเป็นคำถามที่ค้างคาใจอยู่ สำหรับการเปลี่ยนแปลงใน ทิศทาง สมมติฐานมีอยู่ว่าพยาธิใบไม้ในสมองปล่อยสารเคมีโดยตรงหรือพยาธิใบไม้ในสมองทำให้มดปล่อยสารเคมีโดยอ้อมเพื่อบอกให้ตัวอ่อนตัวอื่นไปที่ช่องท้อง” จากมุมมองที่กว้างขึ้น Criscione กล่าวว่าการผสมผสานระหว่างเครือญาติและการเลือกหลายระดับทำให้เกิดความสนใจอีกครั้งว่าความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างบุคคลมีอิทธิพลต่อการเลือกลักษณะอย่างไร ตั้งแต่พฤติกรรมทางสังคมไปจนถึงการเจริญเติบโตของพืช Criscione กล่าวว่า "การศึกษาของเราได้เพิ่มลักษณะเฉพาะลงในรายการ ซึ่งลักษณะที่เครือญาติเลือกไว้นั้นเป็นลักษณะที่เอื้อต่อการแพร่เชื้อของปรสิต" Criscione กล่าว "นอกจากนี้ยังน่าสนใจสำหรับตัวสั่นซึ่งเป็นกลุ่มของพยาธิตัวแบนที่มีมากกว่า 30,000 สายพันธุ์โดยประมาณ ซึ่งบางชนิดมีความสำคัญทางเศรษฐกิจและสุขภาพ สายพันธุ์ทั้งหมดมีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในโฮสต์ตัวแรก ซึ่งมักจะเป็น สัตว์จำพวกมอลลัสก์ เช่น หอยทาก ดังนั้น ความเป็นโคลนซึ่งเป็นรูปแบบสูงสุดของความเกี่ยวข้องทางพันธุกรรม ทำให้การเลือกเครือญาติมีความเป็นไปได้ในการวิวัฒนาการของลักษณะการสั่นสะเทือนอื่นๆ รวมถึงการแข่งขันระหว่างโคลนและการสร้างวรรณะ หรือแม้แต่โฮสต์ของพวกมันโดยคำนึงถึงความรุนแรง"