Муравьи выращивают грибные сады, уничтожающие мусор. Возможно, люди научатся делать так же

Муравьи выращивают грибные сады, уничтожающие мусор. Возможно, люди научатся делать так же

Ученые разработали модель, которая помогла понять, как растения разлагаются под воздействием грибов, муравьев-листорезов и бактерий. Это может стать прорывом при переработке мусора, ведь пока человеческие технологии с этим не справляются. О разработке сообщила Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория США.

«В ходе своего исследования команда изучила тип гриба, известный своими симбиотическими отношениями с видом муравьев-листорезов, — Leucoagaricus gongylophorus. Муравьи используют гриб для выращивания грибного сада, который разлагает растительные полимеры и другие материалы. Остаточные компоненты этого процесса используются и потребляются различными организмами в саду, позволяя всем процветать», — пояснили в лаборатории.

Утилизация растительных отходов для человеческого сообщества — также важная задача, ее решение снизит экологический вред от нашей деятельности. Технологии для этого разрабатывают уже много лет, и люди научились превращать такой мусор, например, в биотопливо, моющие средства, пищевые добавки и даже пластмассы. 

Но есть вещества, для переработки которых технологию подобрать пока не удается: например, лигнин – основной ингредиент клеточной стенки растений, который составляет значительную массу растительных отходов.

Муравьи выращивают грибные сады, уничтожающие мусор. Возможно, люди научатся делать так же

Фото: Pacific Northwest National Laboratory

Новый метод, разработанный американскими учеными, позволяет исследователям рассмотреть процессы в «грибном саду» на молекулярном уровне и понять, как, когда и где они происходят, какие именно базовые компоненты задействованы. Сделать это раньше не удавалось из-за того, что система очень сложная, а множество ее участников — весьма миниатюрные.

Используя мощный лазер, команда просканировала участки грибного сада размером 12 микрон — это примерно та же толщина, что у пищевой пленки. Это помогло определить местонахождение метаболитов, которые являются остаточными продуктами деградации растений. Кроме того, ученые выявили местоположение растительных полимеров, таких как целлюлоза, ксилан и лигнин и другие, а затем определили тип и местонахождение ферментов, которые используются для запуска биохимических реакций в живой системе.

«Используя этот метод, команда выявила важные метаболиты и ферменты, которые стимулируют различные биохимические реакции, необходимые в процессе разложения. Гриб является основным разрушителем растительного материала. Бактерии трансформируют ранее переваренные растительные полимеры в метаболиты, которые используются в системе в качестве витаминов и аминокислот. Эти витамины и аминокислоты приносят пользу всей экосистеме, ускоряя рост грибов и деградацию растений», — отметили в лаборатории.

В будущем открытие может быть применено для развития технологий по переработке мусора в биотопливо и биопродукты.

Загрузить еще…