Микроорганизмы давно производят природные биопластики — полигидроксиалканоаты (ПГА), которые они накапливают как запас углерода и энергии. До недавнего времени считалось, что разрушать эти соединения способны только сами микробы. Однако исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, опровергает это.
Ученые из Института морской микробиологии имени Макса Планка в Бремене (Германия) обнаружили, что многие животные — от морских червей и звезд до дождевых червей и ногохвосток — обладают ферментами, расщепляющими микробные ПГА. Это открывает ранее неизвестный путь попадания микробного углерода в пищевые цепи.
Поводом послужил червь Olavius algarvensis, у которого нет рта и кишечника: он питается симбиотическими бактериями под кожей. Один из бактериальных симбионтов червя запасает много ПГА. Оказалось, что червь производит фермент прямо там, где переваривает эти бактерии, и благодаря этому может получать доступ к их запасам.
Затем анализ геномов показал похожие ферменты у более чем 66 видов животных из девяти разных типов. Лабораторные опыты подтвердили, что ферменты губки, дождевого червя и ногохвостки тоже разлагают ПГА. Так частное открытие превратилось в доказательство широкой распространенности этой способности у животных.
Микробные ПГА встречаются повсеместно — в почве, осадках и воде. Они полностью биоразлагаемы, и сейчас их все чаще производят как экологичную замену обычному пластику. Новые данные показывают, что животные, наряду с микроорганизмами, могут участвовать в разложении этих биопластиков и использовать углерод, который раньше считался для них недоступным.
Вероятно, животные питались природными ПГА сотни миллионов лет, и теперь понимание этого процесса меняет взгляд на взаимодействие микробов и животных. Масштабы этого явления в природе и его вклад в круговорот углерода еще предстоит оценить, но само открытие подчеркивает, как изучение необычных организмов может раскрыть неожиданные биологические механизмы.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что спутанные водоросли помогли найти способ очистки океана от микропластика