Простые отношения жука и его дрожжевого симбионта

Личинки японского жука-ящерицы питаются дрожжами, которые их матери впрыскивают из брюшка в стебли бамбука, где те развиваются. Ученые из Университета Нагоя сделали неожиданное открытие: дрожжи Wickerhamomyces anomalus способны переваривать некоторые сложные сахара в древесной ткани бамбука, но не делают этого. Вместо этого они потребляют гораздо более простые и доступные источники сахара.

«Это был настоящий сюрприз, — говорит исследователь Вaтару Токи. — Хотя дрожжи действительно могут разлагать эти неперевариваемые компоненты, наш анализ показывает, что дрожжи фактически растут на простых моносахаридах». Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Самки жуков несут дрожжи W. anomalus в специализированном кармановидном органе. Весной они прогрызают отверстия в бамбуке и откладывают туда яйца вместе с дрожжами. W. anomalus разрастается в своего рода «грибной сад», которым прожорливые личинки жука начинают питаться сразу после вылупления.

В других симбиотических отношениях грибы обычно расщепляют сложные сахара на более усвояемые компоненты, которыми могут питаться насекомые-хозяева. Токи и его коллега Дэн Аоки хотели выяснить, так ли это в случае с японским жуком-ящерицей и W. anomalus.

Их исследование говорит об обратном. Ученые использовали метод ионообменной хроматографии, чтобы проанализировать и сравнить содержание сахаров в свежей сердцевине бамбука, в сердцевине, заселенной только дрожжами, и дрожжами вместе с личинками жука. Сравнение показало, что дрожжи в основном потребляли простые свободные сахара — глюкозу и фруктозу.

Это удивило ученых, поскольку дальнейшие тесты показали, что дрожжи при необходимости действительно могут переваривать некоторые сложные, трудноусвояемые сахара.

«Бамбук — это не только ферма для дрожжей, но и дом для личинок. Поэтому личинки могут жить в крепком доме безопасно, потому что дом не разрушается едой», — объясняет Токи.

Исследователи хотят продолжить изучение этих отношений. Они предполагают, что личинки жука могут вырастать крупнее внутри необычно сладкого бамбука, получая конкурентное преимущество. Ученые также хотят понять, как взрослые самки отличают богатый свободными сахарами бамбук для откладки яиц.