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蚯蚓能“小心”躲开植物防御系统

蚯蚓能“小心”躲开植物防御系统

  据英国《自然-通讯》杂志近日发表的一则幸运28动物学研究显示,蚯蚓肠道中产生的一种独特化合物,可以保护它们不受植物产生的防幸运28御性化学物质的损伤。这些化合物起到的作用就像是表面活性剂,降低了植物化合物之间的表面张力或者干脆破坏掉它们的化学性质,其机制类似于洗洁精或是其他清洁用品所起作用的方法。

  植物为了避免地面上的食草动物把它们吃掉,会产生阻止蛋白质结合的化学物质多酚。多酚广泛存在于植物体内,在被动物吃下后,可以抑制其肠道中酶的作用。植物采取这种“防守策略”的结果就是使这些化学物质被保留在枯枝落叶中。对于蚯蚓这种生活在地面以下的“分解者”来说,这无疑是一种饮食上的挑战。

  此次,德国马普海洋微生物研究院曼纽尔·里切克、英国伦敦帝国理工学院雅各布·班迪和他们的研究团队,使用了各种技术来分析摄入了植物多酚后蚯蚓肠道的液体的化学组成,同时详细地展示出在消化道的哪个部位多酚最活跃。他们在肠道中找到了一组从前没有被科学界描述过的、具有表面活性的代谢产物,并命名为“蚓防御素”(Drilodefensins),而这个命名是来自蚯蚓所在的无脊椎动物的目——巨蚓目(Megadrile)。

  研究人员发现,这些化合物存在于14类不同蚯蚓物种的肠道当中,但是在其他亲缘关系较近的无脊椎动物群,例如水蛭和颤蚓当中则没有发现。这表明“蚓防御素”是蚯蚓独有的一种物质。在自然环境下的蚯蚓,进食了含有丰富的多酚类物质一餐后,它们会增加“蚓防御素”的浓度进行分解。当然,这也意味着,这种物质在全球范围内约百亿吨的植物碳循环中起到了重要的生态作用。

  论文作者表示,体内自带“洗洁精”,是蚯蚓能适应在土壤中“回收”枯枝落叶的一个关键。