Разгадана мистерията зад храносмилането на земните червеи - Научните новини 2020

Учените са открили как земните червеи могат да смилат растителен материал като паднали листа, които биха победили повечето други тревопасни животни.

Земните червеи са отговорни за въглерода, попаднал в мъртъв растителен материал, обратно в почвата. Те издърпват падналите листа и други растителни материали от повърхността и ги ядат, обогатявайки почвата и го правят въпреки токсичните химикали, които растенията произвеждат, за да възпират тревопасните животни.

Учените около Dr. Джейк Бънди и д-р Мануел Либеке от Imperial College London е идентифицирал молекули в земния червей, които противодействат на естествената защита на растението и дават възможност за храносмилането. Нейната работа е публикувана в Nature Communications и включва подкрепа от Центъра за екология и хидрология, Оксфордския университет и Кардифския университет.

Молекулите, наречени дрилодефензини, са толкова много, че Dr. Liebeke изчислява, че за всеки човек на земята най-малко 1 kg drilodefensins присъства в земните червеи, които населяват земните почви. Изобилието им обаче не е в излишък - дрилодефензините са толкова ценни, че земните червеи рециклират молекулите, за да използват отново техните ефекти.

Според изследователите един свят без дрилодефензини би бил съвсем различен свят. Д-р Бънди от катедрата по хирургия и рак на Imperial каза: "Без дрилодефензини падналите листа щяха да останат на повърхността за много дълго време, изграждайки се в дебел слой. Нашият пейзаж би бил неузнаваем и целият въглероден цикъл ще бъде нарушен."

Растенията правят полифеноли, които действат като антиоксиданти и придават на растенията цвета им; Те също така инхибират храносмилането на много тревопасни животни. Въпреки това, земните червеи са способни да смилат падналите листа и други растителни вещества благодарение на способността на дрилодефензините да противодействат на полифенолите. Д-р Бънди и екипът му установиха, че колкото повече полифеноли има в диетата на земните червеи, толкова повече дрилодефензини произвеждат в червата си.

Откритието, че молекулите са в изобилие в червата на земните червеи, стана възможно благодарение на използването на съвременни техники за визуализация, базирани на масова спектрометрия (MALDI изображения). Д-р Либеке, бивш в катедрата по хирургия и рак в Imperial, а сега в Института за морска микробиология на Макс Планк в Германия, каза: „С тези молекулярни микроскопи как разбираме сложната биохимия на живите същества, сега сме B. one Намиране на земни червеи на определено място. Ако знаем къде е молекулата, можем да разберем какво всъщност прави тя. "

Първият запис на молекула, която сега трябва да се счита за дрилодефензин, е през 1988 г., когато е подаден патент за молекула, за която се смята, че разширява кръвоносните съдове. В традиционната китайска медицина тази молекула е погълната под формата на изсушени продукти от земни червеи. Но д-р Бънди предупреди, че процесът на сушене ще направи дрилодефензин почти неефективен.

Д-р Дейв Спърджън от Центъра за екология и хидрология е съавтор на статията. Той каза: "Открихме, че земните червеи, наричани от Чарлз Дарвин" естествени плугове ", имат механизъм за справяне с метаболизма, за да се справят с редица диети с листа. В тази роля Дрилодефенсин подкрепя ролята на земния червей като ключов" екосистемен инженер "в на въглеродния цикъл ".

История източник:

Материали, предоставени от Имперски колеж в Лондон . Първоначално написано от Nancy Wavell Mendoza. Забележка: съдържанието може да се редактира по стил и дължина.

Справка за списанието:

Мануел Либеке, Никол Щритматър, Сара Фърн, А. Джон Морган, Питър Кил, Йенс Фухсер, Дейвид Уолис, Витали Палчиков, Джереми Робъртсън, Елма Лахив, Дейвид Дж. Спърджън, Дейвид Макфейл, Золтан Такац, Джейкъб Г. Бънди. Уникални метаболити предпазват глистите от растителни полифеноли . Nature Communications, 2015; 6: 7869 DOI: 10.1038/ncomms8869