フィリピンの湾の下の厚い黒い泥の中には、野球のバットと同じ大きさの生き物が住んでいます。 何百年もの間、それは何らかの形で正式な説明と解剖を免れました。 その名前は巨大なshipwormであり、米国とフィリピンの科学者たちはついに生きているものを開いた。
食欲をそそる光景ではなかった。
巨大なshipwormsの空の殻は長い間一般的でしたが、これらの殻がどこから来たのかは科学者にとって大きな謎のままでした（名前にもかかわらず、shipsではありませんでした）。 プロジェクトの科学者の一人が、地元の浅い湾のベッドに植えられた殻を示すフィリピンのテレビのドキュメンタリーを発見したときに批判的な洞察が来た”ニンジンのように”。 この手掛かりを手にして、科学者達は、ついに、彼等の採石場を袋に入れることができました。
科学者たちは今週PNAS Early Editionでこのワームの研究から得られた知見を発表し、生物学、生息地、解剖学、さらには食餌さえも大部分が謎であったほど稀な動物に多くの光を当てた。 これらの質問に対する答えは、研究の著者の1人によってほぼ20年前に提案されたより大きなアイデア、つまりwooden steps仮説を支持していると彼らは言
巨大なシップワーム（Kuphus polythalamia）のような名前を持つ、あなたはこの生き物が船に住んでいることを期待して失敗することはありません。 私たちが見てきたように、巨大なshipwormは水没腐敗木材や泥のために船を避けますが、shipwormの残りの部分は船に住んでいます。 しかし、すべてのshipworms、含まれている巨大なものは、実際にはワームではありません。 彼らはワームのように見えるように進化してきた二枚貝軟体動物です。
二枚貝は、シーフードビュッフェでヒンジ付きの殻の中にあります-牡蠣、アサリ、ホタテ、コックル、ムール貝。 ラインに沿ってどこかで、標準的な問題の二枚貝はフィルター供給の親族から別の創造的な方向で行き、新しい食糧源の視力を置くことにした:沈んだ木。
木があった限り、海に巻き付いた木があった。 そこには、セルロースやリグニンのようなポリマーが含まれているため、食欲をそそるほど近くにありますが、欲求不満なほど美食の手の届かないところにあります。 木を堅くするこれらの化学薬品は–空腹な陸生生物に彼らのお金のための操業を余りに与えた。 彼らはいくつかの真菌や細菌を除いて、すべてに有名に消化できません。 木材を食べたい動物は、シロアリやビーバーがそうであるように、丈夫な繊維を消化することができる微生物を宿主にしなければなりません。
Shipwormsは最終的に同じように問題を解決しました: 彼らは、木材を消化することができる共生細菌が、鰓の特別な細胞に閉じ込められることを可能にしました。 そして、それを消費するために木材に退屈する過程で、貝を含むヒンジ付きの殻は、ワームを含む管状の殻に進化しました。
誰もがこのシステムに満足していたいくつかの毛のない類人猿は、木から彼らの海に行く船を構築するためにcockamamieのアイデアを得たまで、shipwormsは速やかに類人猿の恐怖に、ダウンchowed。 この問題は、イギリス海軍が18世紀に船の船体を銅で被覆し始めるまで解決されなかった。
いずれにせよ、このブログ記事はそれらのshipwormsに関するものではなく、彼らのわがままな相対的な巨大なshipworms、創造的な違いのために再びshipwormsの残りの部分と分 彼らの新しい方向性は、近くに住むいくつかの細菌に触発されました。
シップワームはその美しい木をすべて消化するのに忙しかったが、彼らの周りの自由生活細菌も忙しかった。 そのうちのいくつかは、酸素のない環境で木材を消化する過程で、代わりに海水の成分である化学硫酸塩を呼吸しました。 彼らが吐き出したガスは硫化水素であり、臭い化学物質の人間は腐った卵に関連付ける。 それが判明したように、硫化水素は、他のグループの細菌（チオ独立栄養菌）によって日光のように使用することができます。 彼らは硫化水素に含まれる力を使って二酸化炭素を砂糖に変えることができます。 言い換えれば、彼らは植物のように自分の食べ物を作ることができます。
ある時点で、これらのチオ独立栄養細菌は近くに住むシップワームの鰓に侵入した。 科学者たちは、彼らが顕微鏡の下に巨大なshipwormえらを置くので、これは事実であると言うことができます。 鰓の中には、二酸化炭素を砂糖に変えることができるカルボキシソームと呼ばれる硫黄小球とオルガネラを含む細菌が見つかりました。 両方の構造は、チオオートトルフィック細菌で共通しています。
鰓から単離された細菌DNAの配列を決定したところ、海洋微生物や熱水噴出孔のカタツムリやナメクジの中に生息する他のチオ独立栄養細菌のものと酷似していた。 この配列には、硫化水素から糖を製造するのに必要なすべての遺伝子が含まれていました。
最後に、彼らはチオ独立栄養細菌を増殖させるために設計された純粋な培養物中でこれらの細菌を単離することができました。 このグループの細菌は、他のshipwormsがホストする木材消化細菌と密接に関連していません。 しかし、これらの以前の支配的な細菌は、巨大なshipwormsのえらにも存在していましたが、証拠はまれであり、非常に失望していることを示唆しています。
巨大なシップワームが収入の流れを木材を食べることから自己動力細菌を収容することにシフトしたとき、彼らの盲腸は木材の咬傷が貯蔵され、シ これらの科学者が消化した標本の腸内には微量の糞便のみが発見され、（社内の細菌がすべての料理をしているため）食べる必要がないことに加えて、これらのワームは、その結果、糞をする必要がほとんどないことを示しています。
巨大なシップワームは口を持っていますが、彼らはその橋を燃やしました。 彼らは彼らの殻で彼らの口を壁にし、定期的に彼らの管を拡張するためにそれを再吸収するだけです。 すべてのこれらのしなびた臓器の代わりに、細菌ホスティング鰓は、ほぼ全体のワームを取るために進化してきました。 この証拠に基づいて、木材、堆積物、または食物のために水をろ過することは、これらのワームが巨人になることを可能にする可能性は低いと著者らは結 その代わりに、彼らの新しい細菌ブランドパートナーの収入で脂肪と幸せに成長し、ワームは一般的に三フィートに達し、五に達することができる巨人に成長
興味深いことに、ワームになることは二枚貝の間では珍しいですが、チオ独立栄養共生細菌をホストすることはありません。 二枚貝の他の五つの家族がこれを行うので、おそらくワームは、この特定のキャリアの変更を容易にしたいくつかの事前適応を持っていました。
科学者たちはまた、シップワーム生物学は、主著者ダニエル-ディステルの古いアイデアを補強すると主張している：”木製の階段”仮説。 この考えは、深海熱水噴出孔の周りに住む大きなチオ独立栄養性ムール貝が、沈んだ木の上に住んでいた小さなムール貝から進化したことを保持してい これらの祖先のムール貝は、木材を腐敗させる細菌によって生成された硫化水素を使用していましたが、通気液は簡単な代替品でした。 今日、多くの二枚貝といくつかのチューブワームは、熱水噴出孔、冷たい浸透（硫化水素、メタン、および他の炭化水素が海底から浸透する場所）、および沈没した木 木材は、このように熱水通気口にチオ独立栄養動物を導入し、それらが深海ポリネシアのような島ホッピング沈没木材によって通気口の間に広がるのを助けることができる足がかりです。
今、巨大なシップワームもまた、フィリピンの悪臭を放つ堆積物の最終目的地に到着する前に、木の中でレイオーバーしていたかのように見えます。 二枚貝とチューブワームも木を食べることから始まり、後に硫化水素のおいしい料理につまずいた可能性はありますか？ もしそうなら、太陽のきらびやかな領域でのみ生産される物質である木材は、最も深い暗い海の生息地の間だけでなく、人生の全体の方法の間の足がかりでもありませんでした。
リファレンス
Daniel L.Distel,Marvin A.Al;tamia,Zhenjian Lin,J.Reuben Shipway,Andrew Han,Imeleda Forteza,Rowena Antemano,Ma. グウェン-J-ペナフロールリンバコ、アリソン-G-テボ、ランデ-デチャベス、ジュリー-アルバノ、ゲイリー-ローゼンバーグ、ジゼラ-コンセプシオン、エリック-シュミット、マーゴ-G-ヘイグッド。 “巨大なシップワームKuphus polythalamia（Bivalvia）における化学独立栄養共生の発見: テリジニ科）は、木製のステップ理論を拡張します。”PNAS初期版。 印刷前にオンラインで公開April17,2017,doi:10.1073/pnas.1620470114