Достижение полного распада растительной биомассы для преобразования энергии в промышленных биореакторах остается сложной задачей. Однако выяснилось, что термиты уже решили эту проблему — более 30 млн лет назад. Большой успех термитов связан с разделением труда между грибком, разрушающим сложные растительные компоненты, и кишечными бактериями, вырабатывающими ферменты для полного переваривания. Таковы данные исследования, представленного Университетом Копенгагена.
Термиты являются доминирующими редуцентами растений в субтропических странах Африки южнее Сахары и Юго-Восточной Азии. В некоторых областях они разлагают до 90% всего растительного материала. Они добиваются почти полного разложения растений с помощью сложной многоступенчатой схемы взаимодействия между грибами Termitomyces и кишечными бактериями. Старые термиты-работники собирают растительный материал и доставляют его в гнездо-термитник. Молодые работники едят растительный материал вместе с грибом-спорой Termitomyces fungalspores, а затем испражняют эту смесь как новый слой грибов в термитнике. В термитнике Termitomyces быстро растет на растительной подложке, а потом дальше используется. К тому времени почти все органические вещества разрушаются.
«До сих пор мы были сосредоточены на грибке, которым питаются термиты. Но уже сейчас понятно, что бактерии кишечника термита играют важную роль в разложении материала, — говорит руководитель исследовательской группы Майкл Поулсен (Michael Poulsen). Для того чтобы это выяснить, потребовались огромные усилия по выделению генома самого термита, гриба и бактерий кишечника», — добавляет Гуоджи Чанг (Guojie Zhang).
Исследователи сделали вывод, что в грибах закодированы ферменты, необходимые для обработки сложных углеводов, а кишечные микробы служат для окончательного переваривания олигосахаридов. Таким образом, первый проход через пищеварительную систему служит для инокуляции субстрата грибковых спор, а во время второго прохождения кишечные бактерии играют заметную пищеварительной роль.
Фото превью: Gavinevans, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons
