Recent evolution of extreme cestode growth suppression by a vertebrate host
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Parasites can be a major cause of natural selection on hosts, which consequently evolve a variety of strategies to avoid, eliminate, or tolerate infection. When ecologically similar host populations present disparate infection loads, this natural variation can reveal immunological strategies underlying adaptation to infection and population divergence. For instance, the tapeworm Schistocephalus solidus persistently infects between 0% to 80% of threespine stickleback ( Gasterosteus aculeatus ) in lakes on Vancouver Island. To test whether these heterogeneous infection rates are due to evolved differences in immunity, we experimentally exposed lab-reared fish from high-and low-infection populations, which are not known to differ in natural exposure risk, to controlled doses of Schistocephalus. We observed heritable between-population differences in several immune traits: fish from the naturally uninfected population initiated a stronger granulocyte response to Schistocephalus infection, and their granulocytes constitutively generated threefold more reactive oxygen species (ROS). Despite these immunological differences, Schistocephalus was equally successful at establishing initial infections in both host populations. However, the low-infection fish dramatically suppressed tapeworm growth relative to high-infection fish, and parasite size was intermediate in F1 hybrid hosts. Our results show that stickleback recently evolved heritable variation in their capacity to suppress helminth growth. Comparative data from many from natural populations indicate that growth suppression is widespread but not universal and, when present, is associated with reduced infection prevalence. Host suppression of helminth somatic growth may be an important immune strategy that aids in parasite clearance, or in mitigating the fitness costs of persistent infection. Significance Large parasites remain a persistent source of morbidity and mortality in humans, domesticated animals, and wildlife. Hosts are subject to strong natural selection to eliminate or tolerate these parasite infections. Here, we document the recent evolution of a striking form of resistance by a vertebrate host (threespine stickleback) against its cestode parasite ( Schistocephalus solidus). After Pleistocene glacial retreat, marine stickleback colonized freshwater lakes, encountered Schistocephalus , and evolved varying levels of resistance to it. We show that a heavily-and a rarely-infected population of stickleback have similar resistance to Schistocephalus colonization, but rarely-infected fish suppress parasite growth by orders of magnitude. These populations represent ends of a natural continuum of cestode growth suppression, which is associated with reduced infection prevalence.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».