Учените са открили как дъждовните червеи могат да смилат растителен материал, като паднали листа, които биха победили повечето други тревопасни животни.

sciencedaily

Земните червеи са отговорни за връщането на въглерода, заключен в мъртвия растителен материал, обратно в земята. Те влачат падналите листа и други растителни материали надолу от повърхността и ги ядат, обогатявайки почвата и правят това въпреки токсичните химикали, произведени от растенията, за да възпират тревопасните животни.

Учените, водени от д-р Джейк Бънди и д-р Мануел Либеке от Imperial College London, са идентифицирали молекули в червата на земните червеи, които противодействат на естествената защита на растението и дават възможност за храносмилането. Тяхната работа е публикувана в Nature Communications и включва подкрепа от Центъра за екология и хидрология, Оксфордския университет и Кардифския университет.

Молекулите, които са наречени дрилодефензини, са толкова много, че д-р Либеке изчислява, че за всеки човек на земята има най-малко 1 кг дрилодефенсини в земните червеи, които населяват почвите в света. Изобилието им обаче не е излишък - дрилодефензините са толкова ценни, че земните червеи рециклират молекулите, за да овладеят отново своите ефекти.

Свят без дрилодефензини би бил съвсем различен свят, според изследователите. Д-р Бънди от катедрата по хирургия и рак в Империал каза: "Без дрилодефензини падналите листа щяха да останат на повърхността на земята за много дълго време, изграждайки се до дебел слой. Нашата провинция би била неузнаваема, а цялата система от въглероден цикъл ще бъде нарушена. "

Растенията правят полифеноли, които действат като антиоксиданти и придават на растенията цвета им; те също така инхибират храносмилането на много тревопасни животни. Земните червеи обаче са способни да смилат падналите листа и други растителни материали, благодарение на способността на дрилодефензините да противодействат на полифенолите. Д-р Бънди и неговият екип установиха, че колкото повече полифеноли присъстват в диетата на земните червеи, толкова повече дрилодефензини произвеждат в червата си.

Констатацията, че молекулите са в изобилие в червата на земните червеи, стана възможна чрез използването на съвременни техники за визуализация, базирани на масова спектрометрия (MALDI изображения). Д-р Либеке, бивш от Катедрата по хирургия и рак в Imperial, а сега работещ в Института по морска микробиология на Макс Планк, Германия, каза: „Използването на тези молекулярни микроскопи променя начина, по който разбираме сложната биохимия на живите същества; сега сме в състояние да локализира всяка молекула, например в земния червей, на определено място. Познаването на местоположението на молекулата може да ни помогне да разберем какво всъщност прави тя. "

Първият запис на молекула, която сега ще се счита за дрилодефензин, е през 1988 г., когато е подаден патент за молекула, за която се смята, че разширява кръвоносните съдове. В традиционната китайска медицина тази молекула е погълната под формата на изсушени продукти от земни червеи. Но д-р Бънди предупреди, че процесът на сушене почти сигурно ще направи дрилодефензините неактивни.

Д-р Дейв Спърджън от Центъра за екология и хидрология е съавтор на статията. Той каза: "Установихме, че земните червеи, наричани от Чарлз Дарвин" естествени плугове ", имат механизъм за справяне с метаболизма, за да се справят с редица диети с отпадъци от листа. В тази роля дрилодефенсинът подкрепя ролята на земния червей като ключов" екосистемни инженери „в рамките на въглеродния цикъл“.