高度依賴腸道內共生的微生物群落（主要是原生動物和細菌）。這是一個完美的共生關系典范。讓我們從微觀視角一步步解析：
第一步：物理粉碎（白蟻的功勞）
工蟻啃咬： 工蟻用它們強健、適應咀嚼的上顎將木頭（或其他富含纖維素的植物材料）啃咬成非常細小的碎屑和顆粒。
吞咽： 這些木質碎屑被白蟻吞入消化道。
第二步：進入“發酵罐” - 后腸（關鍵戰場）
白蟻的消化道中，后腸（特別是膨大的部分） 是整個消化過程的核心場所。這里：
- 是一個高度厭氧（無氧） 的環境。
- 溫度、pH值和化學環境被嚴格控制。
- 聚集著數量龐大、種類繁多的原生動物（鞭毛蟲、纖毛蟲等）和細菌。一只低等白蟻的后腸可能容納數十萬甚至上百萬個原生動物！
第三步：微生物的分解盛宴（共生微生物的功勞）
這才是木頭被真正“消化”的秘密所在。白蟻自身幾乎無法產生分解纖維素和半纖維素所需的酶，而這些微生物正是這方面的專家。
主要參與者與分工（以低等白蟻為例，依賴原生動物）
原生動物（如披發蟲）：
- 纖維素分解主力： 它們附著在木質顆粒上，分泌強大的纖維素酶和半纖維素酶。
- 分解過程： 這些酶將堅固的纖維素長鏈和半纖維素分解成更小的糖分子，主要是葡萄糖和纖維二糖。
- 發酵： 原生動物自身進行發酵代謝。它們將一部分糖發酵產生：
- 短鏈脂肪酸（SCFAs）： 主要是乙酸，還有丙酸、丁酸等。這是白蟻最主要的能量來源。
- 氫氣和二氧化碳。
- 其他代謝產物。
- 木質素處理： 它們對木質素的分解能力非常有限，主要作用于木質素包裹下的纖維素和半纖維素。大部分木質素未被消化，隨糞便排出。
產乙酸菌：
- 利用氫氣： 原生動物發酵產生的氫氣是寶貴的能源，但對白蟻無用甚至有毒。產乙酸菌利用氫氣（H?）和二氧化碳（CO?）進行同型產乙酸作用，合成更多的乙酸。
- 提高能量回收率： 這個過程將原本會浪費的氫氣轉化為白蟻可利用的乙酸，大大提高了整個系統的能量利用效率。
其他細菌：
- 氮循環： 木頭極度缺乏氮源。一些細菌能固定空氣中的氮氣（固氮菌），或者回收利用含氮廢物（如尿酸），為白蟻和微生物群落提供必需的氮營養。
- 輔助分解： 分解原生動物產生的代謝廢物、降解木質素衍生物、合成維生素等。
- 維持環境： 幫助調節后腸的pH值和氧化還原電位，保持適合所有共生微生物生存的環境。
- 防御： 有些細菌可能產生抑制病原體的物質。
高等白蟻的差異
高等白蟻（如大白蟻亞科）的后腸中通常沒有原生動物，它們主要依靠細菌和真菌：
- 真菌共生： 有些種類會在巢內培養真菌園（如雞樅菌），真菌先體外分解木質纖維素，白蟻再取食部分消化的真菌材料。
- 細菌主導： 后腸細菌群落更為復雜和高效，承擔了主要的纖維素分解和發酵產酸功能。它們可能利用更復雜的代謝途徑。
第四步：白蟻吸收能量（白蟻的收獲）
關鍵產物：乙酸： 整個微生物發酵過程產生的最終、也是最重要的能量物質是
短鏈脂肪酸，尤其是乙酸。
腸壁吸收： 白蟻后腸的腸壁細胞具有特殊的轉運蛋白，能夠高效地
吸收這些短鏈脂肪酸（主要是乙酸） 進入血液循環。
能量來源： 乙酸在白蟻的細胞中被進一步代謝（通過三羧酸循環等），產生
ATP（能量貨幣），為白蟻的生命活動提供能量。據估計，乙酸提供了白蟻所需能量的
60-100%！
第五步：廢物排出與循環利用
- 未被消化的物質（主要是木質素、部分難以分解的纖維素、死去的微生物等）形成糞便排出體外。
- 在有些白蟻種類（如筑垅白蟻）中，糞便被用來建造結構復雜的蟻巢。
- 在培菌白蟻中，糞便可能被用作真菌培養基的一部分。
共生關系的精妙之處
高度特化與相互依賴：
- 白蟻： 提供食物（木質碎屑）、穩定的厭氧發酵環境（后腸）、運輸（將微生物傳遞給后代）、以及部分氮源回收。
- 微生物： 提供分解木質纖維素的酶（纖維素酶、半纖維素酶等），將纖維素轉化為白蟻可利用的乙酸等能量物質，提供氮營養和維生素。
- 微生物之間： 存在復雜的互養關系。例如，原生動物產生的氫氣被產乙酸菌利用，避免了氫氣積累的毒性并提高了能量產出；一種微生物的廢物可能是另一種微生物的食物。
垂直傳遞： 這種共生關系通過親代（主要是工蟻）將含有微生物的后腸液或糞便喂食給幼蟻、新分群的蟻后和蟻王（肛交喂食）來傳遞給后代，確保了共生微生物群落的世代延續。
高效的能量轉化系統： 將營養貧瘠、其他動物難以利用的木頭，轉化成了自身可吸收的高效能量物質（乙酸），堪稱自然界中利用木質纖維素的頂級高手。
總結（微觀視角下的“吃”木頭）
白蟻“吃掉”木頭的本質，是工蟻進行物理粉碎，然后將碎屑送入其特化的后腸“生物反應器”中。在這個厭氧發酵罐里，龐大而復雜的共生微生物群落（原生動物和/或細菌）分泌強大的酶，將木頭中的纖維素和半纖維素分解成糖，再通過精妙的發酵過程和微生物間的互養作用，最終將這些糖轉化為乙酸為主的短鏈脂肪酸。白蟻則通過腸壁高效吸收乙酸，將其作為核心能量來源驅動生命活動。 未被消化的木質素等則作為糞便排出。沒有這些共生的微生物，白蟻根本無法消化木頭。這種共生關系是白蟻成功征服富含纖維素的植物世界的關鍵進化適應。
