Бактерии в "грибных садах" муравьев-листорезов оказались важным звеном в их работе - они перерабатывают останки целлюлозы, которую разрушают грибы, в полезные вещества, которые поглощаются грибами и их хозяевами-"фермерами", заявляют американские биологи в статье, опубликованной в ISME Journal.
Насекомые-фермеры...
Муравьи-листорезы широко распространены в лесах тропической и экваториальной части Южной Америки. В отличие от других муравьев, добывающих себе пропитание "охотой" или "скотоводством" (выращиванием тли), эта разновидность насекомых славится своим фермерским искусством. Листорезы собирают листья, нарезают их на мелкие кусочки и выращивают в этой массе грибы (Leucoagaricus gongylophorus), чьими плодами они и питаются. В этой массе обитает множество бактерий, чья роль и функция оставались предметом споров среди ученых.Группа биологов под руководством Фрэнка Эйлуорда (Frank Aylward) из университета штата Висконсин в городе Мэдисон (США) выделили отдельных бактерий из "ферм" муравьев и изучили белки, которые они выделяют в окружающую среду.
В 2011 году ученые совершили экспедицию в тропические леса Панамы, где они собрали несколько образцов из грибных садов муравьев видов Atta colombica и Atta cephalotes, обитающих на территории центральной Америки. При этом ученые собирали не отдельные образцы бактерий, но фактически извлекали и транспортировали куски муравейников вместе с грибами, перемолотыми листьями и отдельными муравьями-"садовниками".
...И бактерии-промышленники
Вернувшись в лаборатории, ученые отсортировали бактерий из "ферм" муравьев и определили их видовую принадлежность и функции. Оказалось, что примерно половина из найденных микробов принадлежала к числу бацилл из семейства энтеробактерий. Множество видов из этого семейства проживают в кишечнике человека и других животных и помогают им переваривать "тяжелые" сахаристые вещества и растительную пищу.
Эйлуорд и его коллеги проанализировали белки, которые выделяют эти микробы в окружающую их "кашицу" из листьев. К удивлению биологов, они не нашли белков, отвечающих за разрушение целлюлозы и лигнина - неперевариваемых частей растения. Вместо этого бактерии выделяют целый набор ферментов, превращающих простые сахаристые соединения в аминокислоты и витамины.
Как полагают исследователи, бактерии наравне с грибами участвуют в работе "ферм" муравьев. Грибы разлагают целлюлозу, фрагменты которой их союзники-энтеробактерии превращают в питательные вещества и возвращают в среду. Эти нутриенты могут использоваться как самими грибами, так и муравьями, которые будут поглощать их вместе с плодовым телом гриба.
"Наше исследование показало, что название "грибные сады" не соответствует действительности. На самом деле, их следует называть "грибо-бактериальными сообществами". Бактерии не только обитают в этих "садах", но и исполняют ряд крайне важных функций, которые помогают выживать сообществам и муравьям, которые за ними ухаживают", - поясняет одна из участниц группы Кристин Барнум (Kristin Burnum) из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в городе Ричлэнд (США).
Авторы статьи полагают, что дальнейшее изучение этих сообществ поможет им открыть эффективные способы производства биотоплива.
