Тайны, невероятное, необъяснимое и непознанное

Пустынная крыса полагается на бактерии

Пустынная крыса полагается на бактерии


В пустыне Мохаве в западной части Соединенных Штатов очаровательная пустынная древесная крыса заполняет свой желудок смертельным ядом. Этот грызун питается креозотовым низменным кустом, листья которого покрыты ядовитой смолой. Смола - коктейль сотни химикатов, и главный среди них - нордигидрогвайаретовая кислота или NDGA — химикат, который разрушает печень и почки лабораторных мышей. Но деревянная крыса, кажется, не возражает. Каждый день она глотает смолу в таком количестве, которое убило бы нормальную мышь.

Когда Кевин Коль узнал о древесной крысе, он подумал, что бактерии в кишечнике грызуна могли помочь ему переносить его смертельную пищу. Ведь бактерии, такие биохимические виртуозы, что могут детоксифицировать все - от сырой нефти до урана. И так как у каждого млекопитающего имеются триллионы микробов в их кишечниках, совершенно вероятно, что некоторые из них могли помочь травоядным нейтрализовать яды, которые они глотают. Идея имела смысл. Коль просто должен был проверить ее.

Сама природа протянула им руку. Приблизительно 17000 лет назад, изменяющийся климат позволил креозотовому кустарнику продвигаться из Мексики и расширить свой диапазон в южной части Соединенных Штатов. Достигнув пустыни Мохаве, он пришелся по вкусу древесной крысе, которая до этого не сталкивалась с ним прежде. Но кустарник не распространился в северную пустыню Большого Бассейна, и по этой причине древесные крысы, которые там живут, никогда не использовали его в пищу.

Коль доказал, что у бывалых древесных крыс, обитающих в Мохаве, есть различные микробы пищеварительного тракта, когда как у обычных крыс Большого Бассейна их нет. Эти бактериальные сообщества также по-разному реагируют на приток токсинов креозота: обычные крысы держались подальше от такой еды, в то время как у бывалых, пища становилась более разнообразной и богатой, благодаря не только бактериям, но и генам, которые помогают им разрушать токсины в смоле.

Чтобы подтвердить, что эти микробы важны, Коль убил их антибиотиками. Впоследствии, древесные крысы могли все еще есть нормальную лабораторную пищу. Но когда они питались креозотом, они не могли переносить смолу и сильно потеряли в весе. В течение двух недель все они потеряли 10 процентов своего веса и были выведены из эксперимента. Когда Коль удалил их микробы, бывалые древесные крысы не могли справиться даже с крошечными уровнями креозота. “Это эффективно удалило 17000 лет экологического и эволюционного опыта с составами креозота”, - написал он.

И наоборот, Колю удалось трансформировать обычных древесных крыс в питающихся креозотом, “вливая” им микробы от более опытных собратьев. Он сделал это путем измельчения фекалий от опытных, бывалых крыс и, кормя ими обычных, имитируя то, что грызуны обычно делают в дикой природе.

Пересаженные микробы успешно колонизировали кишечник своих новых хозяев и передали им детоксифицирующие полномочия. Коль отметил: токсины креозота окрашивают мочу древесной крысы и делают ее более темной, но эти грызуны разрушили достаточное количество полученных ими токсинов, так как в течение трех дней после пересадки, их моча имела нормальный цвет. И, конечно же, они имели прирост в весе и прожили дольше, чем другие обычные крысы.

Как и многие другие исследования в области кишечных бактерий, эти эксперименты приносят новые доказательства к старым идеям. Сорок лет назад экологи В. Дж. Фрилэнд и Даниэль Джензен выдвинули гипотезу, что травоядные млекопитающие могли бы рассчитывать на свои бактерии, которые нейтрализуют токсины в их рационе. В последующие десятилетия, другие исследователи нашли примеры, которые подтвердили идею Фрилэнда и Джензена.

Северный олень, например, может съесть тип лишайника, названного "олений мох", который содержит сильный яд, названный усниновой кислотой. Олень много поглощает усниновой кислоты, но ее едва заметный след есть только в его отходах — что-то должно нейтрализовать ее. Кишечные бактерии являются очевидными кандидатами, но пока никто не знает, действительно ли они ответственны за это.

Нет лучшего доказательства того, что бактерии помогают жвачным животным из Центральной и Южной Америки детоксифицировать mimosine, состав которых, производится из местного дерева называемого Леуцена. Ответственную бактерию назвали Synergistes jonesii после того, как австралийский ученый Рэймонд Джонс, идентифицировал и изучил ее. Благодаря его усилиям фермеры теперь могут купить S.jonesii из легко выращенной Леуцены, чтобы кормить свой рогатый скот, позволяя ему благополучно расширять свой рацион.

Этот рогатый скот, точно так же, как древесные крысы, которые получили пересадку микроба, сразу могут съесть новый тип пищи. Если бы это изменение происходило из-за мутаций в собственных геномах животных, потребовалось бы много поколений, чтобы развиться до их уровня. Но полагаясь на микробы, у которых уже есть правильная способность, животные могут сразу расширять свой рацион.

Возможно, такое происходит в дикой природе все время. И все же, это все гипотезы, но представьте себе древесную крысу, двигающуюся в новую область, наполненную незнакомыми растениями. Она начинает их есть и заражается микробами, которые живут на поверхности растений — может быть, они уже эволюционировали до тех пределов, чтобы справиться с любыми химическими ядами. Они находят кусочки фекалий на земле и едят их — возможно, заражая свой пищеварительный тракт микробами от местных животных, которые уже приспособились иметь дело с местными растениями.

  • 27-08-2014, 12:36
  • Просмотров: 1647
  • Комментариев: 0


Поделиться новостью с друзьями

Добавление комментария
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код: