Немецкие ученые выяснили, что многие животные способны расщеплять полигидроксиалканоаты (ПГА) – природные биоразлагаемые полимеры, которые производят бактерии. Ранее считалось, что на это способны только микроорганизмы. Открытие, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, меняет представление о круговороте углерода в природе и путях его переноса в пищевых цепях.
Исследование специалистов из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене началось с изучения морского червя Olavius algarvensis, у которого нет ни рта, ни кишечника. Он питается симбиотическими бактериями, живущими под его кожей. Ученые обратили внимание, что один из видов этих бактерий накапливает большое количество ПГА в качестве запаса энергии. Это навело их на мысль, что червь мог выработать способ получать доступ к этому ресурсу.
Гипотеза подтвердилась: исследователи обнаружили у червя фермент, который расщепляет ПГА на более простые молекулы, усваиваемые животным. Дальнейший анализ показал, что этот фермент не уникален. Схожие гены нашли в геномах более 66 видов животных, относящихся к девяти разным типам, включая морских звезд, дождевых червей и губок. Лабораторные тесты подтвердили, что ферменты этих организмов также могут разрушать микробные ПГА.
Этот результат указывает на ранее неизвестный механизм в глобальном углеродном цикле. Оказалось, животные могут использовать запасы углерода, накопленные микроорганизмами, – ресурс, который ранее считался для них недоступным. По словам одного из авторов работы, животные могли питаться природным биопластиком на протяжении сотен миллионов лет.
Открытие также имеет значение для индустрии биопластиков. ПГА активно используют для производства экологичной упаковки, медицинских имплантов и систем доставки лекарств. Новые данные показывают, что в процессе их разложения в окружающей среде могут участвовать не только микробы, но и представители животного мира. Масштабы этого явления в глобальных экосистемах еще предстоит оценить.
