昆虫是生态系统功能的重要贡献者，与大多数生物体一样，它们与微生物的共同进化对于支持这些功能至关重要。虽然许多昆虫因其在任何地方漫游而肆虐而臭名昭着，但成千上万的物种悄悄地开展业务，利用其微生物组的创新生物化学为健康的生态系统提供必要的重要服务。

美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的一项新研究表明，美国东部常见的这种有益昆虫，长角羚羊(Odontotaenius disjunctus)，有一种带有微生物的耐寒消化道，感谢它转变它将木质饮食转化为能量，为年轻人提供食物，为森林生长提供营养。这些关于甲虫及其独特微生物组如何共同发展的见解为生产负担得起的，天然衍生的燃料和生物产品提供了路线图。

该论文今天发表在“自然微生物学”杂志上，标题为“肠道解剖特性和微生物功能组装促进木质纤维素解构和木材喂养甲虫的集落生存”。

“我们发现甲虫的肠道结构允许独特的微生物群落共存，使每个人能够执行从木材中有效提取能量所需的独特的特定代谢过程，”伯克利实验室研究科学家兼主要作者Javier Ceja-Navarro说。论文。“来自木材的能量使得甲虫能够维持自身及其后代的饮食习惯。”

食木甲虫为森林提供无价的服务

在世界各地的森林中，粗糙的木质碎片构成了大量的生物质，由于其低氮含量，因此难以分解，难以分解并且营养破坏。对于像白蚁和蜥蜴甲虫这样的昆虫，腐烂的木材是主要的膳食主食，它们从中获取能量和营养来制造细胞和组织。一只成年人通过通过经过真菌预处理的腐烂木材挖掘其1英寸的尸体，通过其进食活动加速木材分解，并使木材和碳可以进入生态系统中的其他生物。

逍遥殖民地可能有多达七个成年人，每天可以消耗木材重量的四倍以上。这种木材通过甲虫的复杂消化道，最后作为废物排出体外，礼貌地称为frass。

“我们注意到的第一件事就是含有多少氮，比甲虫消耗的木材多三倍 - 这意味着甲虫，或者实际上它的微生物正在加入氮气，”Ceja-Navarro说。“我们还注意到木质素和纤维素等植物聚合物如何消失，形成了富含醋酸等能量的产品，以及氢，乙醇和甲烷等生物燃料。这种甲虫及其微生物已经解决了全世界科学家急于优化的问题 - 如何有效地将木本植物生物质转化为生物燃料和生物产品。