Животные способны усваивать один из природных видов биопластика, который микроорганизмы производят задолго до появления искусственных пластмасс. Речь идет о полигидроксиалканоатах, или PHA, которые бактерии и археи накапливают внутри клеток как энергетический и углеродный резерв.
Неожиданное свойство ученые впервые подробно изучили на морском черве Olavius algarvensis. Этот организм лишен пищеварительной и выделительной систем и получает необходимые вещества благодаря симбиотическим бактериям под кожей. Исследование провели специалисты Института морской микробиологии Общества Макса Планка.
Один из бактериальных партнеров червя содержит особенно большие запасы PHA. Ученые выяснили, что организм хозяина вырабатывает фермент, способный разрушать этот материал на небольшие молекулы. Причем фермент обнаружили именно в той области, где происходит переваривание бактерий.
Дальнейший анализ показал, что Olavius algarvensis не является исключением. Похожие ферменты были найдены более чем у 66 животных, относящихся к 9 типам. Эксперименты с белками губки, дождевого червя и ногохвостки подтвердили, что они действительно могут расщеплять микробные PHA.
Такие природные полимеры широко присутствуют в разных экосистемах. Микроорганизмы создают их, когда получают больше углерода, чем требуется в данный момент, а затем расходуют накопленный запас. Человек также использует PHA для производства биоразлагаемых пластмасс, в том числе упаковки, перевязочных материалов, систем доставки лекарств и рассасывающихся медицинских изделий.
Новое открытие показывает, что микробные запасы углерода могут поступать в пищевые цепи животных по ранее неизвестному пути. По мнению исследователей, этот механизм способен существовать уже сотни миллионов лет. Его распространенность и значение для глобального углеродного цикла еще предстоит определить.