船蛆造成破坏数千年后仍然是个谜

船蛆以挖掘和粉碎淹没在海水中的木结构而闻名 (电子网站)
船蛆以挖掘和粉碎淹没在海水中的木结构而闻名 (电子网站)

船蛆是以木材为主的杂食生物,几千年来,它们一直在造成沉船和码头破坏,每年仍然造成数十亿美元的损失,而科学家们长期以来忽视了这些蠕虫,所以,我们仍然不知道这些海洋生物如何以这种疯狂的速度消化大量植物木材!

近日,来自美国马萨诸塞大学阿默斯特分校古德尔实验室(微生物学系)和英国朴茨茅斯大学酶创新中心(生物与生物医学科学研究所)的科学家团队,试图在 7 月 12 日发表在《微生物前沿》的一项研究中回答了这个历史问题。

斯特凡诺斯·斯特拉沃拉维迪斯——马萨诸塞大学阿默斯特分校微生物学研究生、该研究的首席研究员——在大学网站上发布的新闻稿中表示,“我们梳理了生活在船蛆中的 5 种不同共生细菌的完整基因组,寻找特定的蛋白质组,这些蛋白质组产生了我们所知道的能够消化木质素的酶(一种复杂的化合物,最常从木材中提取,约占其干质量的四分之一到三分之一),而我们的研究却一无所获。”

科学家们试图解开船蛆以如此疯狂速度消化木材的能力之谜 (电子网站)

海上白蚁

船蛆实际上并不是蠕虫,而是一类特殊的蛤,它们生活在盐水中,贝壳非常小,以挖掘和粉碎淹没在海水中的木结构而闻名,例如码头、港口和木船,它们是有时被称为“海上白蚁”,一种双壳类海洋软体动物,也被称为也称“凿船贝”。

船蛆有着悠久的犯罪历史,摧毁了克里斯托弗·哥伦布的船只,击垮了西班牙无敌舰队,使旧金山码头坍塌,并危及英国​​的巴茅斯大桥,使其于 1980 年关闭。

然而,与地面上的其他食木生物(例如白蚁)不同,船蛆似乎不会以相同方式处理木质材料,因为它们缺乏通常会分解这种坚硬物质的酶。

船蛆造成了许多灾难,包括 1980 年危及巴茅斯大桥 (电子网站)

科学家们认为,这个问题是木船时代的一大挑战,是犯罪的幕后黑手,而且由于某些微生物拥有能够消化木质素的酶,因此,科学家们长期以来一直认为,生活在船蛆鳃中的共生细菌含有这些酶,有助于它们完成这项工作。

令科学家困惑的是,船蛆所针对的木材营养部分是纤维素,通常覆盖着一层非常厚的难以消化的木质素,也就是说,它就像一个非常厚且牢不可破的鸡蛋壳,问题是蠕虫是如何打破它的?

船蛆在白垩纪时期针叶树化石中挖出的洞 (电子网站)

船蛆是怎么吃木头的?

根据发表在ScienceAlert 杂志上的文章称,之前的所有研究都未能确定任何已知可以分解木质素的酶,迄今为止的研究仍然无法解开这些神秘船蛆在数千年后造成的破坏。

斯特凡诺斯·斯特拉沃拉维迪斯表示,“我们需要对木质素消化的非酶促或其他未知机制进行更多研究,以了解船蛆如何吃木头,我们将在不久的将来发表更多研究,这有助于解决这个难题。”

来源 : 电子网站

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