船虫是一种长相奇特——行为也奇特——的动物，被称为“沉了一千艘船的蛤蜊”。
船蛆是一种蠕虫状的蛤蜊，至少可以长到两米长，它把包裹着贝壳的头部钻进船体和其他海洋木材中，用微小的壳齿把纤维素磨成颗粒，以木材为食。
但与白蚁不同——白蚁的肠道中有细菌来分解它们所消耗的木材——船虫产生消化酶所需的细菌在身体的另一端，也就是鳃中。
1848年，法国科学家杰拉德-保罗·德海斯描述了从鳃到嘴和胃的极其微小的管道，但无法解释它们的作用。
利用最新的技术工具将船虫切片，东北大学的科学家们海洋科学中心和马萨诸塞州纳汉特的海岸可持续发展研究所已经解开了这个谜团。
在一个论文发表于11月9日《英国皇家学会学报b》——英国皇家学会生物研究期刊的旗舰——的研究教授丹Distel他的研究助理，马文Altamia他解释了木材溶解酶是如何通过管道穿过船虫的身体的，这些管道的直径只有人类头发的一小部分。
“一直有一个问题，这些酶是如何从鳃到其他地方，帮助动物消化木材的，”东北大学的主任Distel说海洋基因组遗产中心．“这是从一个地方到另一个地方的物理运输。这就是我们在这篇论文中解决的问题。”
他的实验室利用了Distel在伍兹霍尔海洋研究所与John Waterbury的博士后工作，Distel使用荧光DNA标记——当时分子生物学的最新技术之一——来证明Waterbury在实验室培养的细菌与入侵船虫细胞的细菌是同一种生物。
这是荧光原位杂交(FISH)最早的应用之一，Distel说。
船虫体内的细菌能够帮助它们发挥作用，这一事实引起了科学家们的兴趣。
“对于像我们这样的脊椎动物来说，如果你的细胞里有细菌，你就病得很重。无脊椎动物的细胞内可能有细菌感染，这实际上是有益的，”Distel说。
在最新一轮的研究中，他的实验室取了一到两厘米长的小船虫，用一种叫做切片机的类似断头台的设备把它们切成薄片。
船虫就像管子一样，头部钻进木头，另一端的鳃从海水中吸收氧气。
Distel和他的研究人员创造了实验室培养的抗体，由遗传序列合成的船虫产生的酶。然后他们将抗体应用到船蛆切片上，看看它们粘在哪里。
然后用第二种荧光抗体在显微镜下照亮和观察酶，提供了消化酶传播路线的路线图，结果与Deshayes所描述的完全一致，Distel说。
“我们可以在细菌所在的鳃中看到染色，我们可以在肠道中看到染色，我们可以沿着管道从鳃回到胃和口腔。我们能够把这些点联系起来。”
所讨论的导管非常小，直径大约30到50微米。人类的头发直径约为90微米。
“但显然，(管道)足够大，可以作为一个小消防水管，将酶输送到口腔和肠道，”Distel说。
接下来，他想探索船蛆宿主细胞内细菌产生的酶是如何穿过细胞膜到达导管，然后被运送到消化道的。
在许多方面，“船蛆是大型纤维素乙醇工厂的一种微小的自然模型，”Distel说。
他说，了解它的工作原理有助于从农业和废纸中生产可再生液体燃料。
科学家们还对了解共生或有益细菌如何避免使它们所居住的细胞的动物患病感兴趣，”Distel说。
“从中，你能学到一些关于如何治疗致病性感染的知识吗?”
至于船虫本身，仍然是个谜。Distel说，没有人知道它们能活多久，但科学家们知道它们在出生后一两个月内就能生育。
“然后它们继续生长，生长，生长，”Distel说，并补充说，船虫可以在几个月内吃掉一艘木船的船体。
船虫甚至吃了阿拉巴马州海岸八英里外的海底森林里的古老柏木。森林是在一个视频中出现由海洋科学中心制作，并于10月发布。
“他们有一种我们称之为不确定增长的东西，”迪斯特尔说。“这意味着只要有木头吃，它们就会继续生长。或者有什么东西杀死了他们。”
本文最初发表于(电子邮件保护)
图片由Daniel L. Distel提供
