Симбіотичні бактерії наділили молюсків здатністю проїдати діри в кораблях

Симбіотичні бактерії у травній системі молюсків виявилися відповідальними за здатність корабельних червів проїдати деревину у кораблях. Довгий час вважалося, що кишківник цих молюсків практично стерильний, і лише зараз вчені продемонстрували, що симбіонти, які виробляють ферменти необхідні для розщеплення деревини, насправді населяють орган червів відомий як тифлозоль. Це відкриття може допомогти біотехнологам створити нові ферменти для більш ефективного розщеплення стійких матеріалів. Статтю опублікували у журналі International Biodeterioration & Biodegradation.

Корабельний черв. Reuben Shipway

Корабельний черв. Reuben Shipway

Чим привернули увагу корабельні черви?

Історія судноплавства знає безліч випадків, коли судна отримували серйозні пошкодження та навіть йшли на дно через отвори у дереві, що прогризали корабельні черви (Teredinidae). Ці молюски шкодили в усі часи — від давньогрецьких флотів до іспанських армад XVI століття, навіть двох кораблів Христофора Колумба, і все ще продовжують завдавати збитків людям. А от що робить їх здатними проїдати деревину донедавна залишалося таємницею.

Споживати деревину в їжу — задача непроста і не так багато тварин мають необхідні ферменти, щоб перетравити її жорсткий компонент лігнін. Та й навіть вони не виробляють ці ферменти самостійно: терміти, наприклад, містять у своєму кишечнику спеціальні симбіотичні бактерії, які розщеплюють лігнін за них. У випадку корабельних червів довгий час вважалося, що їхній кишечник практично стерильний, тобто нема кому перетравлювати лігнін. Тепер американські дослідники вирішили перевірити це твердження та детальніше розглянути травну систему молюсків.

Що знайшли у кишківнику корабельних червів?

При повторному дослідженні вчені виявили, що симбіонти насправді населяють один суборган кишківника молюсків — тифлозоль, що являє собою складку потрібну для пермішування їжі та кращого всмоктування поживних речовин. Дослідники взяли зразки вмісту кишечника, висіяли їх на поживне середовище та змогли спостерігати як проростають мікроорганізми. Щоб ідентифікувати ці бактерії, вчені використали ДНК-зонди, які дозволяють перевірити зразок на присутність у ньому ділянок ДНК унікальних для окремого виду організмів. ДНК отримана з симбіотичних колоній виявилась характерною представникам роду Alteromonas, що якраз відомі здатністю розщеплювати лігнін завдяки своїм ферментам.

Чим будуть корисні ці результати?

Біотехнологи знаходяться у постійному пошуку нових ферментів, які б розщеплювали стійкі субстрати більш ефективно. Корабельні черви можуть стати зручним джерелом таких ензимів, або навіть надихнути вчених на створення нових речовин зі схожим принципом дії.

Також це відкриття корисне для екологів, адже доповнює їх розуміння процесів, що відбуваються з дерев’яним сміттям, яке потрапляє у воду.

  • А от інші молюски, мідії, виявились ефективними двірниками: 300 особин за годину можуть профільтрувати з проточної води понад 40 тисяч частинок мікропластику, який потім осідає на дно у вигляді випорожнень. Так сміття може бути легше збирати.