Мутуалистические взаимоотношения микроорганизмов c насекомыми.Внутриклеточные бактерии обнаружены у многих представителей самых разных отрядов насекомых. Бактерии-симбионты у насекомых обычно располагаются в клетках специальных органов – мицетомов, образующихся из придатков задней кишки, или в определенных участках тела, в специализированных клетках – мицетоцитах. Симбионты обычны у насекомых, питающихся древесиной, соком растений или кровью и, как правило, отсутствуют у хищных форм. Обычно микроорганизмы – симбионты насекомых выполняют пищеварительную функцию или поставляют хозяину необходимые факторы роста, такие как витамины, аминокислоты или стероиды.
Симбиотические бактерии, относящиеся к роду Blattabacterium, присутствуют у всех тараканов и у примитивных термитов. Обработкой антибиотиками можно освободить насекомых от симбионтов. Тараканы, лишенные симбионтов, слабо пигментированы, менее активны, развиваются медленно, не избегают света в отличие от нормальных особей и, в конце концов, дегенерируют. Предполагается, что симбионты отчасти выполняют функции митохондрий в клетках хозяина. Бактерии, кроме того, снабжают развивающееся яйцо витаминами группы В и другими биологически активными соединениями, что обеспечивает жизнеспособность яиц тараканов.
Классическим примером мутуалистических взаимоотношений между микроорганизмами и беспозвоночными животными являются взаимоотношения между термитами и микроорганизмами, обитающими в их желудочно-кишечном тракте. Растительная пища, и в частности древесина, которой питаются термиты, содержит, целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. Сами термиты не способны синтезировать ферменты, расщепляющие эти биополимеры. Поэтому в процессе эволюции возникли симбиозы животных с разными микроорганизмами – продуцентами ферментов, которые расщепляют эти биополимеры и, прежде всего целлюлозу. Разложение растительного материала в пищеварительной системе термитов происходит благодаря кооперации микроорганизмов различных трофических групп, включая бактерии и простейшие. Процесс разложения можно условно разделить на несколько этапов. Вначале сложные биополимеры, входящие в состав растительного субстрата, разлагаются до мономеров (целлюлоза - до глюкозы). Мономеры тут же метаболизируются микроорганизмами до ацетата и других продуктов, которые могут использоваться термитами для своего энергетического метаболизма. Кроме того, в желудочно-кишечном тракте некоторых термитов присутствуют анаэробные метанобразующие бактерии (свободноживущие или в симбиозе с протистами), которые способны из водорода и углекислого газа образовывать метан.
Кроме того, у некоторых термитов существует своеобразный симбиоз с грибами. Они выращивают в термитниках так называемые «грибные сады». В определенных местах термитников они хранят размельченные листья, кусочки древесины и другие органические субстраты, на которых развивается мицелий грибов. В грибных садах растут грибы родов Termitomyces, Chaetomium, Trichoderma и др. Грибной мицелий образует ферменты, которые расщепляют лигноцеллюлозный комплекс древесины, после чего мицелий и переработанные остатки субстрата поедаются термитами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.