Os besouros do gênero Lagria precisam de uma pequena ajuda de seus amigos bacterianos ao longo de seus estágios de vida imaturos. Mas mantê-los no mesmo lugar ao longo da vida não é viável. Isso ocorre porque os besouros são insetos holometábolos, que passam por uma reorganização corporal geral (metamorfose) como pupas.
Aqui, os cientistas mostram pela primeira vez que os besouros desenvolveram uma solução engenhosa para esse problema:as pupas fêmeas mantêm suas bactérias simbióticas em bolsos especializados nas costas. Quando eles emergem como adultos, eles arrastam as bactérias para fora desses bolsos, para trás e depois para a área genital.

"Aqui mostramos como um inseto pode manter parceiros microbianos benéficos apesar dos rearranjos drásticos das estruturas do corpo que ocorrem durante a metamorfose", disse a autora correspondente Dra. Laura V Flórez, pesquisadora do Departamento de Ciências Vegetais e Ambientais da Universidade de Copenhague. "Ao modificar 'bolsos' únicos nas costas, os besouros Lagria conseguem manter seus simbiontes protetores e facilitar sua realocação durante a pupação para órgãos adultos recém-desenvolvidos".

Bolsos traseiros exclusivos

As fêmeas de muitas espécies de Lagria carregam uma mistura de bactérias benéficas em suas glândulas acessórias, um par de glândulas próximas ao oviduto. Quando as fêmeas põem ovos, as bactérias são “espremidas” para fora das glândulas e depositadas na superfície dos ovos. Antibióticos produzidos pelas bactérias protegem ovos, larvas e pupas dos besouros contra fungos. Em uma das espécies estudadas aqui, L. villosa, o maior componente da mistura simbiótica é uma cepa da bactéria Burkholderia chamada Lv-StB, que perdeu os genes e estruturas celulares para a motilidade e provavelmente não pode sobreviver por muito tempo fora os besouros.

Flórez e colegas mostram que em pupas fêmeas de L. villosa e L. hirta, os simbiontes vivem principalmente dentro dos três bolsos bilobados na parte posterior do tórax, onde podem ser nutridos pelos besouros. Esses 'bolsões traseiros' em larvas e pupas não são conhecidos em nenhum outro inseto. Nas pupas femininas, os simbiontes também se reúnem em um quarto local, entre as cerdas na parte de trás da cabeça. As bolsas são apenas vestigiais em pupas masculinas e contêm poucos ou nenhum simbionte. Nas fêmeas adultas, os simbiontes vivem exclusivamente dentro das glândulas acessórias, ausentes nos machos.

'Estrada longa e sinuosa'

"Os simbiontes vão da superfície do ovo altamente exposta para colonizar os bolsos na parte de trás das larvas e pupas. Finalmente, eles acabam em glândulas especializadas associadas ao sistema reprodutivo de fêmeas adultas", resumiu a primeira autora Rebekka S Janke, doutora estudante da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz.

Mas como as bactérias colonizam as glândulas acessórias após a pupação? Para responder a esta pergunta, os autores espalharam cerca de 1 m de esferas fluorescentes de poliestireno, 1,0 μm de largura, em pupas iniciais. Eles então mostram que após a emergência, a maioria dessas contas acabou na ponta do abdômen. Os autores concluem que as contas, como presumivelmente os simbiontes, são embaralhadas em direção aos genitais por fricção durante o processo de emergência. O mecanismo pelo qual os simbiontes colonizam as glândulas acessórias das fêmeas ainda não é conhecido.

"No estágio adulto, o principal objetivo dos órgãos simbióticos parece ser permitir a transmissão bem-sucedida para o estágio de ovo e para a próxima geração. beco sem saída para as bactérias", disse Flórez.

O coautor Dr. Martin Kaltenpoth, professor do Instituto Max Planck de Ecologia Química em Jena, acrescentou:Por exemplo, o hospedeiro seleciona simbiontes específicos? E através de quais mecanismos os simbiontes imóveis podem colonizar os órgãos simbióticos?" + Explorar mais

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