G5 Artikkeliväitöskirja
Defensive symbiosis of the Wood tiger moth (Arctia plantaginis) (2022)
Puolustussymbioosi täpläsiilikkäissä (Arctia plantaginis)

Murphy, L. (2022). Defensive symbiosis of the Wood tiger moth (Arctia plantaginis) [Doctoral dissertation]. University of Jyväskylä. JYU Dissertations, 517. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9141-8

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Murphy, Liam

eISBN: 978-951-39-9141-8

Lehti tai sarja: JYU Dissertations

eISSN: 2489-9003

Julkaisuvuosi: 2022

Sarjan numero: 517

Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (34, 10 sivua, 4 numeroimatonta sivua)

Kustantaja: University of Jyväskylä

Kustannuspaikka: Jyväskylä

Julkaisumaa: Suomi

Julkaisun kieli: englanti

Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9141-8

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Tiivistelmä

Mikrobit voivat monin eri tavoin vaikuttaa isäntäeläintensä kelpoisuuteen ja isäntäsymbionttien dynamiikkaan. Täpläsiilikäs (Arctia plantaginis) erittää niskassaan olevasta valerauhasesta puolustusnesteitä, jotka sisältävät kemiallisia yhdisteitä, kuten metoksipyratsiineja. Nämä yhdisteet ovat tehokkaita torjumaan lintujen saalistusta. Puolustusnesteissä elää myös monilajinen mikrobiyhteisö. Osan näistä mikrobeista tiedetään syntetisoivan metoksipyratsiiniyhdisteitä. Väitöskirjassani tutkin bakteerien roolia puolustuseritteiden tehokkuudessa lintupetoja vastaan ja niiden merkitystä puolustusnesteiden pyratsiini yhdisteiden muodostumisessa. Tutkin eritteissä esiintyvien bakteerien alueellista ja ajallista vaihtelua. Lisäksi manipuloin mikrobiomia antibiooteilla ja testasin puolustusnesteiden tehokkuutta lintuja vastaan. Bakteerien tunnistamiseen käytin 16s rRNA-sekvensointitekniikkaa. Antibioottikäsittelyn jälkeen analysoin kaasu- ja nestekromatografiaa käyttäen metoksipyratsiinien määrää puolustusnesteissä sekä tutkin muutoksia täpläsiilikkään elinkiertopiireissä ja käsittelyn vaikutusta tärkeiden elinkiertopiirteiden geeniekspressioon. Antibioottikäsittely vähensi merkitsevästi puolustusnesteiden bakteerien määrää ja diversiteettiä, mutta se ei vaikuttanut puolustusnesteiden metoksipyratsiinien määrään. Kemialliset analyysit eivät osoittaneet muutoksia eritteiden metoksipyratsiinipitoisuuksissa. Linnut kuitenkin epäröivät pidempään hyökätessään kontrollisaaliiseen (joita ei oltu käsitelty antibiootilla, mutta puolustuseritteillä). Antibioottikäsitellyillä perhosilla niiden immuniteettia säätelevät geenit olivat alentuneita. Antibioottikäsitellyt naaraat kasvoivat nopeammin, mutta olivat kooltaan pienempiä kuin kontrollinaaraat. Puolustusnesteissä olevat bakteeriyhteisöt ovat hyvin samanlaisia maantieteellisesti laajalla alueella eivätkä korreloi isäntäperhosen populaatioiden geneettisen rakenteen kanssa. Sen sijaan puolustusnesteiden mikrobiomin koostumuksessa tapahtui merkittäviä muutoksia ajan myötä. Tutkimukseni osoittaa, että bakteerit vaikuttavat puolustusnesteiden hajuvihjeisiin, mutta eivät tee sitä metoksipyratsiinien kautta. Tämä tarkoittaa, että puolustuseritteissä on todennäköisesti muita petopuolustuksen kannalta tärkeitä yhdisteitä, joita ei ole vielä tunnistettu. Nämä löyhät mikrobiassosiaatiot perhosen ja mikrobien välillä muodostavat eräänlaisen ”toiminnallisen ytimen”, jossa useat mikrobitaksonit voivat edistää puolustusnesteiden tehokkuutta. Bakteerien kontrollointi immuunijärjestelmän kautta on kuitenkin kallista isännälle.

YSO-asiasanat: täpläsiilikäs; isäntäeläimet; puolustusmekanismit (biologia); kemialliset yhdisteet; mikrobit; bakteerit; antibiootit; immuniteetti; väitöskirjat

Vapaat asiasanat: Arctia plantaginis; kemiallinen suojaus; mikrobiomit; metoksipyratsiini

Liittyvät organisaatiot

OKM-raportointi: Kyllä

VIRTA-lähetysvuosi: 2022