Сигаретные окурки оказались полезны для здоровья вьюрков
Экологи из Национального автономного университета Мексики выяснили, что североамериканские вьюрки (Carpodacus mexicanus), обитающие в городах, добавляют в гнездо сигаретные окурки. Так они защищают птенцов и самих себя от клещей, обитающих на коже и перьях. Исследование опубликовано в Avian Biology.
Птичьи клещи насчитывают несколько тысяч видов и встречаются у представителей практически всех отрядов птиц. Паразиты сосут кровь, пожирают перья и кожу птиц и к тому же уменьшают выживаемость птенцов. Кроме того, они являются переносчиками внутренних паразитов. Однако птицы научились от них защищаться. Так, некоторые виды птиц кладут в строящееся гнездо пахучие растения, которые, как предполагают исследователи, отпугивают паразитов или повышают иммунитет вылупившихся птенцов.
У птиц, обитающих в городах, есть возможность использовать при строительстве гнезд не только природные, но и антропогенные материалы. Так, орнитологи заметили, что птицы кладут в гнездо пластик, бумагу или сигаретные окурки.
Авторы статьи предположили, что окурки в птичьих гнездах могут выполнять роль растений, отпугивающих паразитов. В своей предыдущей работе исследователи выяснили, что когда североамериканские вьюрки и домовые воробьи (Passer domesticus) клали в гнезда использованные окурки, количество паразитов в таких гнездах было меньше, чем в гнездах без окурков. Однако исследователи сомневались, действительно ли птицы использовали окурки для отпугивания паразитов, а не в качестве утеплителя — аналога пуха или шерсти.
В новом исследовании ученые наблюдали в сезон размножения за популяцией вьюрков, живущих в университетском кампусе. Для исследования они выбрали 32 гнезда. После того, как в гнезде вылуплялись птенцы, исследователи забирали из него подстилку, сделанную птицами из травы, пуха и шерсти, и меняли ее на подстилку из войлока, в которой не было ни клещей, ни сигаретных окурков. Затем авторы статьи разделили гнезда на три группы. В одну из них (в десять гнезд) они добавляли живых клещей, в другую (тоже десять гнезд) — мертвых, третья группа была контрольной. Через несколько дней исследователи отобрали у птиц и «искусственные» подстилки и посчитали массу окурков, которые вьюрки успели принести в гнездо. Также они измерили температуру в гнездах за два дня до и через два дня после смены подстилки.
Оказалось, что в среднем, масса окурков в гнездах с живыми клещами была в десять раз выше, чем в гнездах с мертвыми паразитами или в контрольной группе. Кроме того, выяснилось, что температура в гнезде после манипуляций с подстилками не изменилась. Из этого авторы исследования сделали вывод, что птицы используют окурки не как утеплитель, а для защиты от клещей.
Ранее исследователи выяснили, что новокаледонские вóроны изготавливают из палочек инструменты, с помощью которых ищут червяков в коре деревьев. «Инженерные способности» есть и у попугаев, которые используют камни особой формы, чтобы дробить раковины моллюсков.
Бактерии научились инактививровать антибактериальную ДНК-гиразу
Немецкие ученые выяснили, что супербактерии, сохранявшие чувствительность к экспериментальному антибиотику альбицидину, защитились от него с помощью амплификации гена STM3175. Этот ген отвечает за регуляцию транскрипции малых молекул с доменом связывания, подобным ингибитору ДНК-гиразы — основы антибиотика альбицидина. Такое увеличение копии гена приводит к тысячекратному повышению уровня резистентности к препарату. Исследование опубликовано в PLoS Biology. В 2019 году почти пять миллионов человек погибло из-за бактерий, устойчивых к большинству известных антибиотиков, — супербактерий. По оценкам ученых к 2050 году это число увеличится в два раза. Основной причиной развития резистентности к противомикробным препаратам признано нерациональное их использование в медицине, ветеринарии и зоотехнии в сочетании с недостаточным пониманием механизмов бактериальной резистентности. Однако влияют и другие факторы: например, загрязнение атмосферы. Ученые постоянно ищут новые молекулы, которые были бы активны против супербактерий. Таким многообещающим соединением стал альбицидин — фитотоксичная молекула, вырабатываемая бактерией Xanthomonas albilineans, в исследованиях была эффективна против целого ряда супербактерий. Альбицидин ингибирует активность бактериальной ДНК-гиразы (топоизомеразы II) и эффективно действует на ковалентный комплекс ДНК и гиразы в крайне низких концентрациях. В нескольких исследованиях уже сообщалось о развитии резистентности к этой молекуле у некоторых бактерий, однако ее механизмы оставались не до конца выясненными. Команда ученых под руководством Маркуса Фульда (Marcus Fulde) из Свободного университета Берлина изучала механизмы резистентности к альбицидину, которая развилась у Salmonella typhimurium и Escherichia coli. Для этого они подвергали бактерии воздействию высоких концентраций более стабильного аналога антибиотика и наблюдали за ростом колоний в течение 24 часов. Из 90 протестированных клонов 14 показали рост в этих условиях. Секвенирование генома этих штаммов показало, что большинство (девять штаммов) несет мутации в гене tsx, ответственном за экспрессию нуклеозидспецифичного порина, что в 16 раз увеличивало минимальную ингибирующую концентрацию (MIC) антибиотика. Один из оставшихся пяти резистентных штаммов с интактным геном tsx демонстрировал более чем стократное повышение MIC, и анализ данных секвенирования его ДНК выявил амплификацию гена, приводящую к образованию 3-4 копий геномной области без однонуклеотидных полиморфизмов. При дополнительном анализе этого штамма ученые выяснили, что перекрывающаяся амплифицированная область содержит ген STM3175, который транскрибируется полицистронно в структуре оперона и N-концевой части qseB. Более тщательное изучение аминокислотной последовательности показало, что STM3175 состоит из 2 доменов: N-концевого AraC-подобного ДНК-связывающего домена и C-концевого GyrI-подобного лиганд-связывающего домена. Ученые обнаружили, что такая структура позволяет STM3175 связывать альбицидин с высокой аффинностью и инактивировать его. У разных бактерий обнаружились гомологи этого гена с теми же функциями, при этом на эффект других антибактериальных препаратов они не влияли. Знание нового механизма развития устойчивости к альбицидину позволит ученым разрабатывать новые способы модификации молекулы, чтобы обойти этот механизм. Ранее ученые обнаружили антибактериальную молекулу с широким спектром действия, которая не вызвала резистентности у микроорганизмов.