Ентомолозите изучиха „биореактора” на термитите

Учените разбраха основните принципи на работата на „биореактора“ на термитите, в който протича ферментация на растителен материал.

Оказва се, че термитите са „отстранили грешките“ на производствения процес в „биореактора“, като са разделили функциите по преработка на въглехидратите между гъбички и бактерии.

Това става ясно от статия на датските ентомолози от Копенхагенския университет, публикувана в сп. PNAS.

Отдавна е известно, че термитите от групата Macrotermitinae развъждат в своите гнезда гъбни плантации – те донасят тук парченца от листа, върху които се развива гъбата Termitomyces. Но специалистите не знаели как именно работи това гъбено „производство“.

За да отговорят на този въпрос, учените реконструирали пълния генетичен профил на колония термити Macrotermes natalensis, живеещи в Южна Африка.

Изследователите разшифровали ДНК-то на самите термити, както и на отглежданите от тях гъби Termitomyces и всички симбиотични бактерии, живеещи в стомасите на работните особи – термитите войници и техните кралици.

Станало ясно, че термитите са успели да координират дейността на два различни симбионта, гъби и микроорганизми, и създали на тяхна основа единен „биореактор“.

Фактически работата на тази система се състои от два етапа. Отначало младите термити преживят листа, смесвайки ги със спори на Termitomyces. Върху екскрементите на дадените особи израстват гъби, които разлагат сложните полизахариди до по-прости молекули.

След това тази маса се изяжда от старите термити – бактериите в техните стомаси разграждат олигозахаридите (молекули от няколко монозахарида), образували се на предния стадий на процеса.

Учените установили, че в геномите на гъбите и бактериите, работещи в „биореактора“, се съдържат гените на 111 типа ензими гликозил хидролази от 128 съществуващи в живата природа. Това значи, че термитите са способни да преработват практически всички полизахариди от растителен произход, което не е по силите на други организми.

Също било установено, че микрофлората на стомаха на кралицата силно е обеднена в сравнение с работните особи – това значи, че тя не е въвлечена в работата на гъбната плантация.