Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Genetische analyses laten zien hoe symbiotische bacteriën in de termietendarm in de loop van de evolutie zijn veranderd

Symbiotische bacteriën in de darmen van termieten spelen een cruciale rol bij de vertering van plantaardig materiaal, waardoor deze insecten kunnen gedijen op een dieet dat anders onverteerbaar zou zijn. Recente genetische analyses hebben licht geworpen op hoe deze symbiotische relaties zich in de loop van de tijd hebben ontwikkeld.

Eén onderzoek richtte zich op de darmmicrobiota van verschillende termietensoorten, waaronder die van verschillende geografische locaties en voedingsgewoonten. Door de genetische sequenties van hun symbiotische bacteriën te vergelijken, konden onderzoekers verschillende afstammingslijnen identificeren die zich gedurende miljoenen jaren samen met de termieten hadden ontwikkeld. Deze bevindingen suggereren dat de symbiose tussen termieten en bacteriën een langdurig en succesvol partnerschap is geweest dat het ecologische succes van termieten heeft vergemakkelijkt.

Een andere studie onderzocht de genetische aanpassingen van darmbacteriën bij verschillende termietensoorten. Hieruit bleek dat bacteriën in de ingewanden van houtvoedende termieten genen bezaten die coderen voor enzymen die in staat zijn complexe plantaardige polymeren zoals cellulose en lignine, die overvloedig aanwezig zijn in hout, af te breken. Daarentegen hadden bacteriën in de ingewanden van schimmelgroeiende termieten genen die gespecialiseerd waren in het afbreken van schimmelbiomassa, wat de verschillende voedingsvoorkeuren van deze termietensoorten weerspiegelde.

Bovendien heeft genetische analyse onderzoekers in staat gesteld de mechanismen te onderzoeken waarmee termietendarmbacteriën verticaal van de ene generatie op de volgende worden overgedragen. Bepaalde bacteriële afstammingslijnen bleken consistent aanwezig te zijn in de nakomelingen van termieten, wat wijst op een stabiele transmissiemodus. Deze verticale overdracht zorgt ervoor dat symbiotische bacteriën effectief worden doorgegeven aan toekomstige generaties, waardoor de samenwerkingsrelatie tussen termieten en hun darmmicrobiota behouden blijft.

Samenvattend hebben genetische analyses waardevolle inzichten opgeleverd in de evolutionaire geschiedenis en functionele aanpassingen van symbiotische bacteriën in termietendarmen. Deze onderzoeken benadrukken de opmerkelijke co-evolutie tussen termieten en hun darmmicrobiota, die hun ecologische succes heeft bepaald en hen in staat heeft gesteld diverse voedselbronnen in verschillende omgevingen te exploiteren.