ปลวกย่อยไม้ได้อย่างไร?

แม้ว่าปลวกจะกินเซลลูโลสภายในเนื้อไม้ แต่ปลวกเองก็ไม่ได้ย่อยเนื้อไม้จริงๆ แต่มีจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในระบบย่อยอาหารของปลวกที่เรียกว่าโปรโตซัว โปรโตซัวเหล่านี้ทำลายเนื้อไม้ภายในปลวก ทำให้เกิดผลพลอยได้ซึ่งสิ่งมีชีวิตทั้งสองสามารถย่อยได้

เซลลูโลสซึ่งเป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่พบมากที่สุดในโลกคือสารอินทรีย์ที่ให้โครงสร้างแก่พืช เซลลูโลสประกอบด้วยโมเลกุลน้ำตาลที่เชื่อมเข้าด้วยกันเป็นลวดลายคล้ายลูกโซ่ เนื่องจากการแต่งหน้า เซลลูโลสจึงเป็นสารประกอบที่ทนทานอย่างยิ่ง และด้วยเหตุนี้จึงย่อยได้ยาก ไม้ประกอบด้วยเซลลูโลสเป็นส่วนใหญ่ และนี่คือสิ่งที่ปลวกกินเข้าไปเมื่อพวกมัน "กิน" บนเนื้อไม้ มีสิ่งมีชีวิตไม่มากนักในโลกที่ผลิตเอนไซม์ที่สามารถย่อยสลายเซลลูโลสให้เป็นสารที่ย่อยได้อย่างเหมาะสม สิ่งมีชีวิตโปรโตซัวภายในระบบย่อยอาหารของปลวกมีเอ็นไซม์ที่จำเป็นในการสลายเซลลูโลสและโดยการทำลาย เศษไม้ที่ย่อยได้เป็นผลพลอยได้ ปลวกสามารถดำรงชีวิตจากเนื้อไม้ได้โดยไม่ต้องย่อยสลายเองจริง ๆ

โปรโตซัวภายในระบบย่อยอาหารของปลวกมีเอ็นไซม์ที่สามารถทำลายเนื้อไม้ได้ ปลวกเองไม่มีเอ็นไซม์ดังกล่าวในร่างกาย พวกเขาต้องพึ่งพาจุลินทรีย์ในลำไส้เพื่อจัดหาให้กับพวกเขา โปรโตซัวสลายเซลลูโลสไม้ให้เป็นน้ำตาลอย่างง่ายซึ่งสิ่งมีชีวิตทั้งสองสามารถย่อยได้ เมื่อโปรโตซัวย่อยเซลลูโลสไม้ พวกมันจะปล่อยกรดอะซิติกและกรดอื่นๆ ที่ปลวกเจ้าบ้านสามารถเผาผลาญได้

เนื่องจากวิวัฒนาการ ปลวกเริ่มผลิตของเหลวในร่างกายที่มีจุลินทรีย์ที่เรียกว่าโปรโตซัวเมื่อหลายล้านปีก่อน ปลวกขับถ่ายของเหลวนี้เมื่อถ่ายอุจจาระ หลังจากที่เกิดแล้ว ตัวอ่อนของปลวกจะกินอุจจาระของปลวกที่โตเต็มวัยและพวกมันก็จะกินโปรโตซัวที่อาศัยอยู่ภายในระบบย่อยอาหารของพวกมัน เมื่อปลวกลอกคราบ เปลือกนอกของพวกมันออกเพื่อที่จะเติบโต มันจะสูญเสียโปรโตซัวภายในระบบย่อยอาหารของพวกมัน เพื่อให้ได้โปรโตซัวมากขึ้น ซึ่งพวกมันต้องการเพื่อเอาชีวิตรอด ปลวกจะกินอุจจาระของปลวกอีกตัวหนึ่ง จึงแนะนำให้โปรโตซัวกลับเข้าสู่ร่างกายเพื่อช่วยในการย่อยอาหาร

Mutualism เป็นรูปแบบเฉพาะของความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันซึ่งสิ่งมีชีวิตสองชนิดแยกจากกันช่วยเหลือซึ่งกันและกันเพื่อความอยู่รอด George Poinar นักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ Oregon State University ค้นพบปลวกที่ฝังอยู่ในอำพันที่มีอายุประมาณ 100 ล้านปี ช่องท้องของปลวกถูกเจาะและสามารถมองเห็นโปรโตซัวทะลักออกมาจากช่องท้องที่ได้รับบาดเจ็บ Poinar เรียกสิ่งนี้ว่า "ตัวอย่างเก่าแก่ที่สุดของ Mutualism" และอธิบายความสัมพันธ์ของปลวก/โปรโตซัวว่า “โปรโตซัวจะตายนอกปลวก และปลวกจะอดตายหากไม่มีโปรโตซัวเหล่านี้ การย่อย. ในกรณีนี้ต้องพึ่งพาอาศัยกันเพื่อความอยู่รอด”

แม้ว่าปลวกในบ้านอาจเป็นตัวทำลาย แต่ปลวกในธรรมชาติก็เป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง ปลวกกินเนื้อไม้และปลูกเซลลูโลสของต้นไม้ที่กำลังจะตาย ซึ่งช่วยขจัดซากพืชที่เน่าเปื่อยเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับพืชใหม่ที่แข็งแรงที่จะเติบโตแทนที่