Ученые раскрыли тайну корабельных червей, затопивших корабль Колумба
Каким образом корабельные черви были способны принести непоправимый вред кораблям, выяснили ученые в новом исследовании, опубликованном 5 июня в журнале International Biodeterioration and Biodegradation.
Они наводили ужас на древнегреческий флот, способствовали потоплению испанской армады, из-за них потерпел кораблекрушение Христофор Колумб, но до сих пор ученые не могли точно определить, каким образом корабельные черви были способны причинять такой ущерб.
Группа исследователей, возглавляемая Массачусетским и Плимутским университетами, обнаружила, что популяция симбиотических микробов, живущих в недооцененном подоргане кишечника корабельных червей под названием тифлозол, обладает способностью выделять ферменты, необходимые для переваривания лигнина — самой твердой части древесины.
«Корабельные черви — очень важные животные, — сказал Рубен Шипвей из Массачусетского университета. — Они встречаются по всему мировому океану и не только изменили историю, но и являются инженерами экосистем и играют фундаментальную роль в круговороте углерода в водной среде. Невероятно, что у нас не было полного представления о том, как они это делают».
Древесина — чудесное вещество: гибкое и прочное, ее волокнистая, но питательная целлюлоза может стать отличной едой, но только для тех живых существ, которые могут ее переварить, а также пройти через слой лигнина, жесткого, похожего на броню вещества, окружающего древесину.
Микробиологам давно известно, что животные, способные переваривать лигнин, подобно термитам, содержат в своем кишечнике специализированные симбиотические колонии микробов, которые выполняют за них работу по расщеплению лигнина. «Но долгое время считалось, что пищеварительный тракт корабельных червей практически стерилен», — сказал профессор микробиологии Барри Гуделл.
Ученые потратили большую часть последнего десятилетия, пытаясь ответить на этот вопрос, проверяя множество инновационных гипотез, но ни одна из них не раскрыла секрет корабельных червей. «Мы решили еще раз внимательно изучить кишечник корабельного червя, — отметил Гуделл, — на тот случай, если исследователи, работавшие последние сто лет, что-то упустили».
И действительно, похоже, что так и было. Оказывается, у корабельных червей есть любопытный подорган, называемый тифлозолом, который встроен в пищеварительный тракт моллюска. По словам Шипвея, он очень напоминает перевернутые усы Сальвадора Дали.
Предыдущие исследователи полагали, что он служит для перемешивания, но когда Гуделл и Шипвей провели некоторые точные исследования, они обнаружили то, чего не замечали многие поколения исследователей: скрытые скопления бактериальных симбионтов, способных вырабатывать ферменты, расщепляющие лигнин.
Это исследование помогло не только разгадать давнюю тайну, но и может иметь важное практическое применение. Биотехнологические компании ищут новые ферменты, которые могут переваривать неподатливые субстраты более эффективно, чем позволяют современные биопромышленные процессы, и новые источники ферментов, которые могут изменять структуру остатков биомассы, очень важны для развития этой области.
Кроме того, предыдущие симбионты корабельных червей доказали, что они являются сокровищницей натуральных продуктов, таких как новые антипаразитарные антибиотики, которые могут оказывать значительное воздействие на здоровье человека.
Наконец, другие виды животных, включая других моллюсков, обыкновенных дождевых червей и даже головастиков лягушек, также обладают тифлозолом, который ранее не был тщательно изучен. Если бы у этих животных были обнаружены симбионты, похожие на корабельных червей, это могло бы изменить наше понимание того, как эти животные также прокладывают свой путь в мире.
