Розгадана таємниця травлення дощових черв’яків - Наукові новини 2020

Вчені виявили, як дощові черв'яки можуть перетравлювати рослинний матеріал, такий як опале листя, що перемогло б більшість інших травоїдних.

Дощові черв’яки відповідають за потрапляння вуглецю в мертвий рослинний матеріал назад у грунт. Вони скидають опале листя та інший рослинний матеріал з поверхні і з’їдають їх, збагачуючи грунт, роблячи це, незважаючи на токсичні хімічні речовини, які рослини виробляють для стримування травоїдних тварин.

Вчені навколо Dr. Джейк Банді та доктор Мануель Лібеке з Імперського коледжу Лондона виявив молекули дощового черв'яка, які протидіють природним захисним властивостям рослини та забезпечують травлення. Її робота опублікована в Nature Communications і включає підтримку Центру екології та гідрології Оксфордського університету та Кардіффського університету.

Молекул, що називаються дрилодефензинами, настільки багато, що Dr. За підрахунками Лібеке, у кожній людині на землі в дощових черв’яках, які заселяють землю землі, присутній принаймні 1 кг дрілодефенсинів. Однак їх рясність не надмірна - дрилодефензини настільки цінні, що дощові черв'яки переробляють молекули, щоб знову використовувати їх вплив.

На думку дослідників, світ без дрілодефенсинів був би зовсім іншим світом. Лікар. Банді з відділу хірургії та раку Імперіала сказав: "Без дрілодефенсинів опале листя дуже довго залишалося б на поверхні, накопичуючись у товстий шар. Наш ландшафт був би невпізнанним і весь цикл вуглецю був би порушений".

Рослини виробляють поліфеноли, які діють як антиоксиданти і надають рослинам їх кольору; Вони також пригнічують травлення багатьох травоїдних тварин. Однак дощові черв’яки здатні перетравлювати опале листя та інший рослинний матеріал завдяки здатності дрилодефензинів протидіяти поліфенолам. Лікар. Банді та його команда виявили, що чим більше поліфенолів у дієті дощових черв'яків, тим більше дрілодефензинів вони виробляють у своїх кишках.

Відкриття того, що молекул достатньо в кишечнику дощових черв'яків, стало можливим завдяки використанню сучасних методів візуалізації, заснованих на мас-спектрометрії (візуалізація MALDI). Лікар. Лібеке, раніше в кафедрі хірургії та раку в Імперіалі, а зараз в Інституті морської мікробіології імені Макса Планка в Німеччині, сказав: "Завдяки цим молекулярним мікроскопам, як ми розуміємо складну біохімію живих істот, ми зараз Б. один Розташування дощових черв’яків у певному місці. Якщо ми знаємо, де знаходиться молекула, ми можемо з’ясувати, що вона насправді робить ".

Перший запис молекули, яку тепер слід вважати дрілодефенсином, був у 1988 році, коли було подано патент на молекулу, яка, як вважалося, розширює судини. У традиційній китайській медицині цю молекулу приймали у вигляді висушених продуктів дощових черв'яків. Але доктор Банді попередив, що процес сушіння зробить дрілодефензин майже неефективним.

Лікар. Дейв Сперджен з Центру екології та гідрології є співавтором статті. Він сказав: "Ми виявили, що дощові черв'яки, яких Чарльз Дарвін називає" природними плугами ", мають механізм метаболічного впорання з різноманітними дієтами на листі. У цій ролі Дрілодефенсін підтримує роль дощового черв'яка як ключового" інженера екосистеми "в циклу вуглецю ".

Джерело історії:

Матеріали надані Імперський коледж Лондона . Спочатку написана Ненсі Вейвелл Мендоса. Примітка: вміст можна редагувати відповідно до стилю та довжини.

Посилання на журнал:

Мануель Лібеке, Ніколь Стрітматтер, Сара Фірн, А. Джон Морган, Пітер Кілл, Йенс Фуксер, Девід Уолліс, Віталій Пальчиков, Джеремі Робертсон, Ельма Лахів, Девід Дж. Сперджен, Девід Макфейл, Золтан Такац, Джейкоб Г. Банді. Унікальні метаболіти захищають дощових черв’яків від рослинних поліфенолів . Nature Communications, 2015; 6: 7869 DOI: 10.1038/ncomms8869