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動物學研究稱蚯蚓能“小心”躲開植物防御系統

00 南京市 | 2019年01月27日 00:06:16

蚯蚓能“小心”躲開植物防御系統

科技日報北京8月6日電 (記者張夢然)據英國《自然-通訊》雜志近日發表的一則動物學研究顯示,蚯蚓腸道中產生的一種獨特化合物,可以保護它們不受植物產生的防御性化學物質的損傷。這些化合物起到的作用就像是表面活性劑,降低了植物化合物之間的表面張力或者干脆破壞掉它們的化學性質,其機制類似于洗潔精或是其他清潔用品所起作用的方法。

植物為了避免地面上的食草動物把它們吃掉,會產生阻止蛋白質結合的化學物質多酚。多酚廣泛存在于植物體內,在被動物吃下后,可以抑制其腸道中酶的作用。植物采取這種“防守策略”的結果就是使這些化學物質被保留在枯枝落葉中。對于蚯蚓這種生活在地面以下的“分解者”來說,這無疑是一種飲食上的挑戰。

此次,德國馬普海洋微生物研究院曼紐爾·里切克、英國倫敦帝國理工學院雅各布·班迪和他們的研究團隊,使用了各種技術來分析攝入了植物多酚后蚯蚓腸道的液體的化學組成,同時詳細地展示出在消化道的哪個部位多酚最活躍。他們在腸道中找到了一組從前沒有被科學界描述過的、具有表面活性的代謝產物,并命名為“蚓防御素”(Drilodefensins),而這個命名是來自蚯蚓所在的無脊椎動物的目——巨蚓目(Megadrile)。

研究人員發現,這些化合物存在于14類不同蚯蚓物種的腸道當中,但是在其他親緣關系較近的無脊椎動物群,例如水蛭和顫蚓當中則沒有發現。這表明“蚓防御素”是蚯蚓獨有的一種物質。在自然環境下的蚯蚓,進食了含有豐富的多酚類物質一餐后,它們會增加“蚓防御素”的濃度進行分解。當然,這也意味著,這種物質在全球范圍內約百億噸的植物碳循環中起到了重要的生態作用。

論文作者表示,體內自帶“洗潔精”,是蚯蚓能適應在土壤中“回收”枯枝落葉的一個關鍵。

作者: 張夢然   [責任編輯: 普韻喬]

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