A világ legpusztítóbb puhatestűje | EatchbQ

SciTechDaily

Egy új kutatás feltárta, hogy a hajóférgek a bélrendszerükben lévő szimbiotikus mikrobák segítségével emésztik meg a fát, ez a felfedezés megdönti a korábbi ismereteket, és jelentős hatással van a biotechnológiára és a környezeti modellezésre. A belfasti dokkcölöpök keresztmetszete hajó féreglyukaival tele. hitel: Barry Goodell

A világ leglenyűgözőbb és legpusztítóbb puhatestűi mögött rejlő titkok feltárása az éghajlatváltozástól a közegészségügyig mindenre hatással lehet.

Rágalmazták az ókori görög flottákat, segítettek Kolumbusz Kristóf elsüllyesztésében, segítettek a spanyol Armada elsüllyesztésében, és a San Francisco-öböl dokkolásait a tengerbe zuhanták, de a tudósok mindeddig nem tudták kideríteni, hogy pontosan hogyan alakultak ki a hajóférgek. puhatestűek családja – képesek ilyen károkat okozni. A Massachusetts Amherst Egyetem és a Plymouth Egyetem által közösen vezetett kutatócsoport, valamint a Maine-i Egyetem és az UMass Chan Medical School munkatársai felfedezték, hogy a szimbiotikus mikrobák egy populációja él egy figyelmen kívül hagyott alszervben. a “tiflosol” nevű bél képes kiválasztani a lignin – a fa legkeményebb része – emésztéséhez szükséges enzimeket.

“A hajóférgek olyan fontos állatok” – mondja Reuben Shipway, a nemrégiben megjelent kutatás társszerzője. Nemzetközi biodegradáció és biológiai lebomlás és aki ezt a munkát az UMass Amherstben szerzett posztdoktori ösztöndíjának részeként kezdte. “A világ óceánjaiban megtalálhatók, és nem csak a történelmet változtatták meg, hanem ökoszisztéma-mérnökök is, és alapvető szerepet játszanak a szén-dioxid vízi környezetben való kerékpározásában. Elképesztő, hogy nem voltunk teljesen tisztában azzal, hogyan csinálják ezt .”

Faemésztés hajóférgek által

A fa csodálatos anyag: rugalmas és szívós, szálkás, de tápláló cellulózja remek ételt készíthet – de csak azoknak az élőlényeknek, amelyek meg tudják emészteni, és átjutnak a ligninrétegen is, egy kemény, páncélszerű anyagon, amely körülveszi fa . cellulóz, mint “wrap rage” kiváltó csomagolás kedvenc csemege körül. A mikrobiológusok régóta tudják, hogy a lignin emésztésére képes állatok – mint a termeszek – speciális, szimbiotikus mikrobák kolóniáit fogadják a beleikben, amelyek elvégzik a lignin lebontását helyettük. “Azonban” – mondja Barry Goodell, a vezető szerző, az UMass Amherst nemrégiben nyugdíjba vonult mikrobiológia professzora és a Maine-i Egyetem emeritus professzora – “a hajóféreg emésztőrendszeréről régóta úgy gondolják, hogy gyakorlatilag steril.

Hajóféreg

A hajóféreg valójában egy puhatestű, amely a világ óceánjaiban megtalálható. Hitel: Reuben Shipway

Hogyan csinálják a hajóférgek, amit?

Goodell és Shipway az elmúlt évtized nagy részét ennek a kérdésnek a megválaszolásával töltötte, tesztelni számos innovatív hipotézist– egyikük sem adta fel a hajóférgek titkát.

“Úgy döntöttünk, hogy ismét alaposan megvizsgáljuk a hajóféregbelet” – mondja Goodell -, mert véletlenül az elmúlt száz év kutatói kihagytak valamit.

Valóban, úgy tűnik, ez a helyzet.

Kiderült, hogy a hajóférgeknek van egy furcsa alszerve, az úgynevezett typhlosole – „úgy néz ki, mint Salvador Dali bajusza fejjel lefelé” – mondja Shipway –, amely a puhatestű emésztőrendszerébe van beágyazva. Korábbi kutatók azt hitték, hogy hibrid szerkezetként funkcionál, de amikor Goodell és Shipway precíz termesztési munkát végzett, az Argonne National Labs metagenomikai analíziséhez, valamint az UMass Amherst Institute fejlett genetikai-szondás-mikroszkópos technikájának segítségét kérték. Az Applied Life Sciences számára azt találták, amit a kutatók generációi figyelmen kívül hagytak: a bakteriális szimbionták rejtett klasztereit, amelyek képesek lignint emésztő enzimeket termelni.

Barry Goodell

Barry Goodell (UMass Amherst) megvizsgálja a hajóféreglyukakkal teli fát. hitel: Barry Goodell

Lehetséges felhasználások és környezeti hatások

Ez a kutatás nemcsak egy régóta fennálló rejtély megfejtésében segít, de az eredményeknek fontos gyakorlati alkalmazása is lehet. A biotechnológiai cégek olyan új enzimeket keresnek, amelyek a jelenlegi bioipari folyamatok által lehetővé tettnél hatékonyabban képesek megemészteni az ellenszegülő szubsztrátokat, és a biomassza-maradványok szerkezetét megnyitni képes új enzimforrások nagyon fontosak e terület termesztéséhez. Ezenkívül a korábbi hajóféreg-szimbionták a természetes termékek – például az új parazitaellenes antibiotikumok – kincsesbányának bizonyultak, amelyek jelentős hatással lehetnek az emberi egészségre.

Az éghajlatváltozás terén az ehhez hasonló kutatások segíthetnek olyan modellek finomításában, amelyek megjósolják, hogy a CO2 és más üvegházhatású gázok is kikerülnek a környezetbe, különös tekintettel arra, hogy a szárazföldön nagy mennyiségű fás törmelék kerül az óceánba, és nagy része áthalad a hajóféreg bélén.

Végre egy másik állat faj, köztük más puhatestűek, a közönséges giliszta, sőt a békák ebihal állapota is rendelkezik korábban alaposan nem vizsgált tifloszollal. Ha ezekben az állatokban a hajóférgekéhez hasonló szimbiontákat találnának, az megváltoztathatja azt a felfogásunkat, hogy ezek az állatok hogyan találják el magukat a világban. “Nagyon kielégítő” – mondja Goodell a kutatásról. “Évek óta próbáljuk megfejteni ezt a rejtélyt, és végre felfedeztük a hajóféreg rejtett bakteriális szimbionta titkát.”

Hivatkozás: „Első jelentés mikrobiális szimbiontákról a hajóférgek emésztőrendszerében; fafúró puhatestűek”, Barry Goodell, James Chambers, Doyle V. Ward, Cecelia Murphy, Eileen Black, Lucca Bonjy Kikuti Mancilio, Gabriel Perez-Gonzalez és J. Reuben Shipway, 2024. június 5., Nemzetközi biodegradáció és biológiai lebomlás.
DOI: 10.1016/j.ibiod.2024.105816

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *