C23 Руланд
- від Корінн Руланд
Лабораторія екофізіології безхребетних, Паризький університет-XII, 94010 Créteil cedex.
Виробництво метану в термітах відбувається за рахунок анаеробного бродіння різних компонентів рослинного матеріалу (целюлоза, геміцелюлози, лігнін.), Які складають їхню їжу. Ця анаеробна деградація відбувається в задній кишці термітів (рис. 3)., особливо в рубці (IP3), анаеробний характер якого давно продемонстрований (Cleveland, 1924). На рівні цього рубця знаходиться рясна і різноманітна мікрофлора бродіння, включаючи метаногенні бактерії.
Кількісно визначені гідрогенофільні метаногенні ферментативні популяції бактерій та ацетокласти (1) у 10 видів, що представляють різні групи продуктів харчування (табл. I). За своїм харчуванням, види демонструють чіткі відмінності. Отже, хумирові терміти містять багату метаногенну - зокрема гідрогенофільну - мікрофлору. З іншого боку, ця флора зменшена - і в основному складається з ацетокластичних бактерій - у ксилофагах, тоді як вона дуже мінлива у видів грибів: якщо популяція метаногенів порівняно висока у Macrotermes muelleri, вона залишається слабо розвиненою у інших видів., Microterms sp .
[R] Викиди метану in vitro (табл. II)
Вимірювання викидів метану in vitro показує, що вони дуже змінюються залежно від дієти. Таким чином, всі хуміворні види мають високу продуктивність метану, тоді як ксилофаги майже не виділяють жодного. У грибників, як ми зазначали щодо кількості бактерій, викиди метану дуже різні залежно від виду; P. militaris є найбільш продуктивним, з викидами, схожими на ті, що спостерігаються у хуїворів.
Популяція симбіотичних метаногенних бактерій та вироблення метану демонструють подібні відмінності в залежності від раціону термітів, розглянутих на рис. 4): ксилофагові терміти, по суті ацетогенні, виробляють лише мало метану (від 0,13 до 0,21 мкмоль на грам терміту та за годину), тоді як грибні та хумироїдні терміти містять мало ацетогенних бактерій і виробляють великі кількості значних значень метану: від 0,35 до 0,88 мМ/gtermites.h для виробників грибів, від 0,64 до 1,09 для humivores.
Тому дуже важливо, щоб зробити загальну оцінку виробництва метану термітами, врахувати розподіл різних груп продуктів харчування термітів у досліджуваних біотопах.
[R] Оцінка популяцій термітів на різних сайтах
Дослідження, проведені на різних тропічних ділянках (табл. III), показують великі відмінності у розподілі 3-х груп продуктів: отже, якщо хумірові терміти широко представлені в тропічних лісах, їх кількість значно зменшується в саванах або на оброблюваних територіях.
[R] Викиди метану в атмосферу
[R] Як висновок, виявляється, що вироблення метану термітами тісно пов’язане з їх харчуванням, причому найпродуктивнішими є грибкові та хумирні терміти. На підставі цих спостережень загальний потенціал викидів метану термітами оцінювався в 27 Тг (27 млн. Т) на рік (з використанням обчислювальних методів Frazer et al., 1986). Це значення трохи вище, ніж вказане авторами, процитованими вище, головним чином тому, що виробництво метану грибковими термітами - які представляють найважливішу біомасу в багатьох біотопах - було недооцінено цими дослідниками. Однак ця оцінка залишається невизначеною, з одного боку, через обмежені дані про популяції термітів у Південній Америці та, з іншого боку, через труднощі в оцінці кількості метану, який фактично викидається в атмосферу. хумирних термітів, які подібно дощовим черв’якам пересуваються лише в гіпогеальних галереях. [R]
Bachelier G., 1978. Theрунтова фауна, її екологія та її дія. ОРСТОМ Бонді, технічна документація, 38, 391 с.
Bignell D.E., Oskarsson H., Anderson J.M., Ineson J.B., Wood T.J., 1983. Будова, мікробні асоціації та функція так званого "змішаного сегмента" кишки у двох термітів, що живлять ґрунт, Procubitermes aburiensis та Cubitermes severus. Дж. Зоол. Лондон., 201, 445-150.
Брауман А., Кейн М.Д., Лабат М., Брезнак Я.А., 1989. Обмін водню мікробами кишок термітів. FEMS Symp. Мікробіол. Біохім. Суворі анаероби, що беруть участь у міжвидовому переведенні водню, Пленум Прес, Нью-Йорк, 369-371.
Брезнак Я.А., 1975. Симбіотичні стосунки між термітами та їх кишковою мікробіотою. "Симбіоз" (Soc. Exp. Biol. Sym. Ser. No. 29). Кембриджський університет Натисніть. 559-580.
Cleveland L.R., 1924. Фізіологічний та симбіотичний взаємозв’язок між кишковими найпростішими термітами та їх господарем, з особливим посиланням на Reticulitermes flavipes. Біол. Бул., 46, 178-227.
Коллінз Н.М., Вуд Т.Г., 1984. Видобуток термітів та атмосферного газу. Наук, 224, 84-86.
Кук С.Ф., 1932. Дихальний газообмін у Termopsis nevadensis. Біол. Бик. Березня, Вудс Холр, 63, 246-256.
Frazer P.J., Rasmussen R.A., Creffield J.W., French J.R., Khalil A., 1986. Терміти та глобальний метан, інша оцінка. J. Атмосферний хім., 4, 295-317.
Garnier-Sillam E., Toutain F., Renoux J., 1988. Порівняння впливу двох курганів термітів (хумирових та грибних) на структурну стійкість грунтів тропічних лісів. Педобіологія, 32, 89-97.
Garnier-Sillam E., Renoux J., Toutain F., 1986. Гумінові сполуки курганів термітів Thoracotermes macrothorax та Macrotermes muelleri. Ilрунт Біол. Біохім., 21, 499-505.
Grassé P.P., 1982. Анатомія, фізіологія, розмноження термітів. У Термітології. Массон, Париж, 676 с.
Khalil M.A.K., Rasmussen R.A., 1983. Поглиначі джерел та сезонні цикли атмосферного метану. Дж. Геофізичні дослідження, 88, 5131-5144.
Maldague M., 1964. Значення популяцій термітів в екваторіальних ґрунтах. Транс. 8-й Інтер.конг. Грунт Sc., 3, 743-751.
Man J.C. de, 1975. Імовірність найбільш вірогідних чисел. Євро. J. appl. Мікробіол., 1, 76-78.
Мацумото Т., 1978 р. Роль термітів у розкладанні підстилки листя на лісовій підстилці досліджуваного району Песах. Малайський нат. J., 30, 405-413.
Mishra S.C., Sen-Sharma P.K., 1980. Дослідження погіршення стану деревини комахами. VI.
деградація та перетравлення лігніну в шлунково-кишковому тракті термітів. Матер. Орг., 15, 119-124.
Rouland C., Brauman A., Labat M., Lepage M., 1993. Харчові фактори, що впливають на викиди метану від термітів. Хемосфера, 26, 617-622.
Seiler W., Conrad R., Scharffe D., 1984. Польові дослідження викидів метану з гнізд термітів в атмосферу та вимірювання поглинання метану тропічними грунтами. J. атм. Chem., 1, 171-186.
Zimmerman P.R., Greenberg J.P., 1982. Терміти потенційно велике джерело атмосферного метану, діоксиду вуглецю та молекулярного водню. Наука, 218, 563-565. [R]
(1) Гідрогенофільні бактерії виробляють більше метану з вуглекислого газу та водню, ніж ацетокластичні бактерії (які в основному виробляють ацетат). [Бачив]