Уникальный кишечный "завод" термитов — ключ к их глобальному доминированию
Успех термитов в достижении экологического доминирования связан с уникальным микробиомом их кишечника, который функционирует как "фабрика". Он позволяет термитам питаться древесиной, почвой и другими материалами, которые большинство животных считает несъедобным.
Международное исследование под руководством Сиднейского университета показало, что большинство микроорганизмов в кишечнике термитов не встречается у других животных. Эти микробы не только наследуются от родителей, но и передаются между колониями и даже между отдалённо родственными видами термитов.
"Чтобы переваривать древесину и другие материалы, термиты полагаются на интенсивную фабрику из миллионов уникальных микроорганизмов в кишечнике, которая может составлять две трети от общего веса тела термита", — заявил ведущий автор, профессор Натан Ло.
Исследование "Беспорядочный перенос между хозяевами сформировал микробиом кишечника термитов" опубликовано в высокорейтинговом журнале Current Biology.
Профессор Ло отметил, что, несмотря на малый размер, совокупный мировой вес термитов превышает вес человечества и уступает только весу крупного рогатого скота.
В статье говорится, что микробиом кишечника термитов — один из самых сложных среди всех групп животных. Его эволюция позволила термитам "расширить свой рацион от предкового состояния (древесины) ... и достичь экологического доминирования в тропических и субтропических регионах земного шара".
Исследование проанализировало не только термитов, нападающих на дома, но и виды, которые питаются травой, лесной подстилкой и чистой почвой.
"Каждый микроб в кишечнике термита похож на маленькую машину в сложной фабрике, которая превращает древесину и воздух в сахар и белок. В кишечнике термита может быть до 5000 различных видов микробных "машин", и тысячи клонов каждого вида", — пояснил профессор Ло.
Как эти маленькие машины собрались в высокоэффективную кишечную фабрику термитов, долгое время оставалось загадкой для биологов.
"Наше исследование показывает, что большинство микробов, живущих в кишечнике термитов, больше нигде в природе не встречаются и стали высокоспециализированными для сложной задачи — помогать термитам переваривать древесину, что могут делать очень немногие животные", — сказал профессор Ло.
Исследователи секвенировали ДНК кишечных микробов термитов и сравнили её с ДНК всех других микробов на Земле, включая образцы из сельского хозяйства и промышленных предприятий.
"Мы показали, что разные виды термитов иногда обмениваются микробами, скорее всего, в результате агрессивных столкновений в природе, например, когда они конкурируют за древесину в лесу. В боях между солдатами одной колонии и солдатами или рабочими другой колонии тело проигравшего термита может быть разорвано, а содержимое его кишечника (содержащее микробы) — поглощено победителем", — объяснил профессор Ло.
Что происходит дальше — как каждая из микробных машин выполняет свою конкретную функцию на кишечной фабрике — в значительной степени остаётся загадкой.
"Изучение того, как термиты превращают древесину и другую биомассу в сахара, может быть применимо для производства устойчивого биотоплива", — заключил профессор Ло.