Корабельные черви, известные как моллюски, потопившие тысячи кораблей, — странные на вид животные и со странным эффектом.
Червеобразный моллюск, который может вырасти не менее двух метров в длину, корабельный червь питается древесиной, вонзая свою покрытую панцирем голову в корпуса кораблей и другую морскую древесину и измельчая целлюлозу в частицы маленькими фестончатыми зубами.
Но в отличие от термитов, у которых в кишечнике есть бактерии для расщепления древесины, которую они потребляют, бактерии, необходимые корабельным червям для производства пищеварительных ферментов, находятся на другом конце их тела, в жабрах.
В 1848 году французский ученый Жерар Поль Деше описал очень тонкие протоки, которые проходят по всей длине корабельного червя от жабр до рта и желудка двустворчатых моллюсков, но не смог объяснить их назначение.
Ученые из Северо-восточного университета с помощью самых современных инструментов разрезали корабельного червя на микроскопические сегменты. Морской научный центр И Институт прибрежной устойчивости в Наханте, штат Массачусетс, разгадал эту загадку.
в Газета была опубликована 9 ноября. In Proceedings of the Royal Society B — Ведущий журнал биологических исследований Королевского общества — профессор-исследователь Дэн Дистл и научный сотрудник, Марвин Альтамияобъяснил, как ферменты, растворяющие древесину, проникают в тело корабельного червя через каналы, которые составляют лишь часть диаметра человеческого волоса.
говорит Дистель, директор Северо-Восточного Центр наследия генома океана. «Это физический перенос из одного места в другое. Это то, к чему мы пришли в этой статье».
Его лаборатория построена на постдокторской работе Дистеля с Джоном Уотербери в Океанографическом институте Вудс-Хоул, где Дистель использовал флуоресцентные ДНК-метки — тогда один из передовых методов в молекулярной биологии — чтобы доказать, что бактерия, выращенная в лаборатории, была тем же самым организмом, который вторгается в клетки корабельного червя. . . .
Distel говорит, что это было одно из первых применений флуоресцентной гибридизации in situ, или FISH.
Тот факт, что корабельные черви содержат бактерии, помогающие им функционировать, представляет интерес для ученых.
«Для позвоночных, таких как мы, если у вас есть бактерии внутри ваших клеток, вы очень больны. Беспозвоночные могут иметь бактериальные инфекции внутри своих клеток, и это действительно полезно», — говорит Дистель.
В этом последнем раунде исследований его лаборатория взяла крошечных корабельных червей размером от одного до двух сантиметров и нарезала их на тонкие ломтики с помощью устройства, похожего на гильотину, называемого микротомом.
Корабельные черви имеют трубчатую форму, с головой, туннелирующей в ксилему, и жабрами на другом конце, где они поглощают кислород из морской воды.
Дистель и его исследователи создали выращенные в лаборатории антитела, вырабатываемые корабельным червем, из ферментов, синтезированных из генетических последовательностей. Затем они нанесли антитела на предметные стекла корабельного червя, чтобы увидеть, где он находится.
Затем было применено второе флуоресцентное антитело, чтобы осветить и визуализировать ферменты под микроскопом, предоставив дорожную карту пути движения пищеварительных ферментов, который оказался точно таким, как описано Деше, говорит Дистель.
«Мы можем видеть окрашивание в жабрах, где находятся бактерии, мы можем видеть окрашивание в кишечнике и мы можем проследить проток от жабр до желудка и рта. Мы смогли соединить точки», — говорит он.
Вовлеченные каналы очень малы — от 30 до 50 микрон в диаметре. Диаметр человеческого волоса составляет около 90 микрон.
«Но, очевидно,[протоки]достаточно велики, чтобы действовать как маленький пожарный шланг, чтобы переносить ферменты в рот и кишечник.
Затем он хотел бы изучить, как ферменты, созданные бактериями внутри клеток-хозяев корабельного червя, пересекают клеточную мембрану и попадают в протоки, чтобы затем их можно было транспортировать в пищеварительный тракт.
Во многих отношениях «корабельный червь — это своего рода маленькая естественная модель большого завода по производству этанола из целлюлозы», — говорит Дистель.
По его словам, понимание того, как они работают, может помочь производить возобновляемое жидкое топливо из сельскохозяйственных и бумажных отходов.
Ученые также заинтересованы в том, чтобы понять, как симбиотические или полезные бактерии избегают заражения животных, живущих в их клетках», — говорит Дистель.
«Из этого вы можете узнать что-то о том, как лечить патогенные инфекции?»
Что же касается самих корабельных червей, то здесь остаются загадки. Никто не знает, как долго они могут прожить, говорит Дистель, но ученые точно знают, что они станут плодовитыми в течение месяца или двух после рождения.
«Затем они продолжают расти и расти», — говорит Дистл, добавляя, что корабельные черви могут проесть деревянный корпус корабля за несколько месяцев.
Корабельные черви даже едят древнюю кипарисовую древесину из подводного леса, выкопанного ураганами в восьми милях от побережья Алабамы. Вудс появился на видео Произведено Морским научным центром и выпущено в октябре.
«У них есть то, что мы называем неограниченным ростом, — говорит Дистл. «Это означает, что они продолжают расти, пока есть древесина, или что-то их убивает».
Для запросов СМИпожалуйста, свяжитесь [email protected].
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
Ученые раскрыли секреты потери морских звезд и возобновления роста конечностей
Комплексное мероприятие сообщества людей с деменцией в Ратуте, посвященное Всемирному месяцу борьбы с болезнью Альцгеймера.
Новое исследование массивного надвига предполагает, что следующее большое землетрясение может быть неизбежным