Взаимосвязь паразитизма и мутуализма

В природе часто встречают комплексы нескольких типов биотических связей, в которых обязательно участвуют микроорганизмы. Например, образование мутуалистических симбиозов бактерий родов Xenorhabdus, Phoiorhabdus с нематодами Steinernema, Helerorhabditis соответственно дает возможность этим системам стать паразитами членистоногих. Только благодаря такому мутуализму нематоды, живущие в почве, могут проникать в насекомых и поражать их с помощью различных токсинов, образуемых и нематодами, и бактериями. Очень интересно явление фазовой вариабельности, характерное для бактерий-симбионтов энтомопатогенных нематод. Его природа сходна с диссоциацией, хотя еще до конца не изучена. В организме нематод развиваются только симбионты I фазы, способные к синтезу антибиотиков, ряда пигментов, инсектицидных токсинов. Клетки II фазы, растущие на лабораторных средах, не синтезируют эти соединения и менее жизнеспособны.

Следует отметить, что в почве редко встречаются свободноживущие представители рода Xenorhabdus. Однако эти бактерии существенно отличаются от симбиотических, находящихся в обеих фазах. В клетках бактерий-эндобионтов нематод I фазы также образуются белковые включения, подобные включениям бацилл. Белки таких включений не обладают инсектицидной активностью. Эти включения поедаются молодыми нематодами, размножившимися в теле пораженных насекомых. Растворяясь в кишечнике нематод, белки включений подавляют рост некоторых микроорганизмов, способных помешать установлению симбиоза молодых нематод с бактериями родов Xenorhabdus или Photorhabdus.

Таким образом, бактерии-симбионты энтомопатогенных нематод также запасают белки в виде кристаллов «впрок» для последующих своих популяций. Однако в отличие от белков, образующих кристаллы бацилл, белки включений микробионтов нематод не являются первичными автономными факторами вирулентности. Способность этих белков к антимикробной активности необходима для установления в последующем поколении нематод симбиоза с бактериями — представителями родов Xenorhabdus или Photorhabdus.