研究人员解开了有2000年历史的破坏性船蛆之谜

它们困扰着古希腊海军，帮助了海难船克里斯托弗·哥伦布，帮助了西班牙舰队的沉没，并导致旧金山湾的码头坍塌入海中，但直到现在，科学家们还无法准确地确定船虫——一个软体动物家族——是如何造成这种破坏的

由马萨诸塞大学阿默斯特分校和普利茅斯大学联合领导的一个研究小组，以及缅因大学和麻省大学陈医学院的合作者，发现生活在被忽视的肠道子器官“斑疹伤寒素”中的共生微生物群有能力分泌消化木质素所需的酶；木材中最坚硬的部分

“船虫是如此重要的动物，”Reuben Shipway说，他是最近发表在《国际生物降解与生物降解》杂志上的这项研究的共同通讯作者，也是他在麻省大学阿默斯特分校博士后研究的一部分

“它们遍布世界海洋，不仅改变了历史，还是生态系统工程师，在水生环境中的碳循环中发挥着重要作用。令人难以置信的是，我们还没有完全了解它们是如何做到这一点的。”

木材是一种神奇的物质：柔韧而坚韧，其粘稠但营养丰富的纤维素可以成为一顿大餐；但只适用于那些能够消化它并穿过木质素层的生物，木质素是一种坚韧的、盔甲状的物质，围绕着纤维素状的“包裹愤怒”——诱导你最喜欢的食物周围的包装。微生物学家早就知道，那些能够消化木质素的动物；像白蚁一样；在它们的肠道中宿主专门的共生微生物群落，为它们分解木质素

“但是，”主要作者、麻省大学阿默斯特分校最近退休的微生物学教授、缅因大学名誉教授巴里·古德尔说，“长期以来，人们一直认为船蛆的消化道几乎是无菌的。”

那么船蛆是如何做的呢

Goodell和Shipway在过去十年的大部分时间里都在试图回答这个问题，测试了各种创新的假设&mdash；这些都没有泄露船虫们的秘密

古德尔说：“我们决定再次非常仔细地观察船蛆的肠道，以免过去一百年的研究人员错过了什么。”

事实上，情况似乎就是这样

事实证明，船蛆有一个奇怪的子器官，叫做斑疹伤寒；“看起来就像萨尔瓦多·达利的胡子倒过来了，”Shipway说；嵌入软体动物的消化道中

以前的研究人员曾认为它是一种混合结构，但当古德尔和希普韦进行一些精确的培养工作，然后在阿贡国家实验室的宏基因组分析设施以及麻省大学阿默斯特应用生命科学研究所的先进基因探针显微镜技术的帮助下，他们发现了几代研究人员忽视的东西：隐藏的细菌共生体集群，能够产生木质素消化酶

这项研究不仅有助于解开一个长期存在的谜团，而且这些发现可能还有重要的实际应用。生物技术公司正在寻找比目前的生物工业工艺更有效地消化难降解底物的新酶，而能够打开生物质残留物结构的新酶源在该领域的发展中非常重要。此外，以前的船蛆共生体已被证明是天然产品的宝库；例如新型抗寄生虫抗生素&mdash；这可能对人类健康产生重大影响

在气候变化方面，这类研究可以帮助完善预测二氧化碳和其他温室气体如何释放到环境中的模型，特别是考虑到陆地上的大量木质碎片最终进入海洋，其中大部分通过船蛆肠道

最后，其他动物物种，包括其他软体动物、常见的蚯蚓，甚至青蛙的蝌蚪阶段，也拥有以前没有彻底研究过的斑疹伤寒毒素。如果在这些动物身上发现与船蛆相似的共生体，这可能会改变我们对这些动物如何在世界上生存的理解

古德尔在谈到这项研究时说：“这非常令人满意。”。“多年来，我们一直试图破解这个谜团，最终发现了船蛆隐藏的细菌共生体秘密。”