S-a rezolvat misterul din spatele digestiei râmelor - Știrile științifice 2020

Oamenii de știință au descoperit cum viermii pot digera materialul vegetal, cum ar fi frunzele căzute, care ar învinge majoritatea celorlalți erbivori.

Viermii sunt responsabili pentru că carbonul prins în materialul vegetal mort revine în sol. Trag frunzele căzute și alte materiale vegetale de pe suprafață și le mănâncă, îmbogățind solul și făcând acest lucru în ciuda substanțelor chimice toxice pe care le produc plantele pentru a descuraja erbivorele.

Oamenii de știință din jurul Dr. Jake Bundy și Dr. Manuel Liebeke de la Imperial College London a identificat molecule din râme care contracarează apărarea naturală a plantei și permit digestia. Lucrarea ei este publicată în Nature Communications și include sprijin de la Centrul de Ecologie și Hidrologie, Universitatea Oxford și Universitatea Cardiff.

Moleculele numite drilodefensine sunt atât de numeroase încât Dr. Liebeke estimează că, pentru fiecare persoană de pe pământ, cel puțin 1 kg de drilodefensine sunt prezente în râmele de pământ care populează solul pământului. Cu toate acestea, abundența lor nu este în exces - drilodefensinele sunt atât de valoroase încât râmele reciclează moleculele pentru a-și folosi din nou efectele.

Potrivit cercetătorilor, o lume fără drilodefensine ar fi o lume complet diferită. Dr. Bundy, de la Departamentul de Chirurgie și Cancer al Imperialului, a spus: „Fără drilodefensine, frunzele căzute ar rămâne la suprafață pentru o perioadă foarte lungă de timp și se vor acumula într-un strat gros. Peisajul nostru ar fi de nerecunoscut și întregul sistem al ciclului carbonului ar fi perturbat”.

Plantele produc polifenoli care acționează ca antioxidanți și conferă plantelor culoarea lor; De asemenea, inhibă digestia multor erbivore. Cu toate acestea, viermii sunt capabili să digere frunzele căzute și alte materii vegetale datorită capacității drilodefensinelor de a contracara polifenolii. Dr. Bundy și echipa sa au descoperit că cu cât sunt mai mulți polifenoli în dieta râmelor, cu atât mai multe drilodefensine produc în intestinele lor.

Descoperirea faptului că moleculele sunt abundente în intestinele viermilor a fost posibilă prin utilizarea tehnicilor moderne de vizualizare bazate pe spectrometrie de masă (imagistică MALDI). Dr. Liebeke, fost la Departamentul de Chirurgie și Cancer din Imperial și acum la Institutul Max Planck pentru Microbiologie Marină din Germania, a spus: „Cu aceste microscopii moleculare, modul în care înțelegem biochimia complexă a ființelor vii se schimbă, acum suntem B. Localizarea râmelor într-o anumită locație. Dacă știm unde este o moleculă, putem afla ce face de fapt. "

Prima înregistrare a unei molecule care ar trebui acum considerată drilodefensină a fost în 1988, când a fost depus un brevet pentru o moleculă despre care se credea că dilata vasele de sânge. În medicina tradițională chineză, această moleculă a fost luată sub formă de produse uscate de râme. Dar Dr. Bundy a avertizat că procesul de uscare va face drilodefensina aproape ineficientă.

Dr. Dave Spurgeon de la Centrul de Ecologie și Hidrologie este coautor al lucrării. El a spus: „Am constatat că râmele de pământ, denumite„ pluguri naturale ”de Charles Darwin, au un mecanism de coping metabolic pentru a face față unei game de diete de frunze. În acest rol, Drilodefensin susține rolul râmelor de pământ de„ inginer ecosistem ”cheie în cadrul a ciclului carbonului ".

Sursa istoriei:

Materiale furnizate de Colegiul Imperial din Londra . Scris inițial de Nancy Wavell Mendoza. Notă: conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.

Referință jurnal:

Manuel Liebeke, Nicole Strittmatter, Sarah Fearn, A. John Morgan, Peter Kille, Jens Fuchser, David Wallis, Vitali Palchykov, Jeremy Robertson, Elma Lahive, David J. Spurgeon, David McPhail, Zoltán Takáts, Jacob G. Bundy. Metaboliții unici protejează râmele de polifenoli din plante . Nature Communications, 2015; 6: 7869 DOI: 10.1038/ncomms8869