Биологи узнали, почему гребневики выживают при огромном давлении
Гребневики внешне похожи на медуз, хотя не относятся к их близким родственникам. Это самостоятельный своеобразный тип, который отделился от прочих животных на заре эволюции. Многие гребневики при всей простоте и «мягкотелости» способны жить при очень высоком давлении — под четырехкилометровым слоем океанической воды. Новое исследование, опубликованное в Science, описало уникальные адаптации глубоководных гребневиков на уровне молекул.
Среди самых древних из ныне живущих животных выделяются гребневики (Ctenophora). Они не настолько примитивны, как губки, у которых нет даже тканей, но все же очень просто устроены. Долгое время гребневиков вместе со стрекающими (медузами, полипами, гидрами и так далее) помещали в общую группу кишечнополостные. Однако сейчас считают, что гребневики не родственны никому из современных животных и относятся к собственной крупной ветви на древе эволюции.
Действительно, ведь эти животные имеют уникальное строение тела, плавают за счет переливающихся рядов ресничек и, похоже, приобрели нервную систему независимо от других животных.
Авторы новой статьи в лидирующем научном журнале Science описали еще одну уникальную черту гребневиков. Точнее, тех из них, что живут на большой глубине (до четырех километров) и подвергаются действию огромного давления, — в сотни раз большего, чем на поверхности суши.
Зоологи не раз замечали, что пойманные гребневики буквально «растворяются», бесследно исчезают при их подъеме на поверхность или даже на борт батискафа. Полагали, что виной тому — слишком высокая температура, но даже в холодильнике животные продолжали пропадать.
Выходит, что дело в огромном давлении, к которому приспособлены жители глубин. Авторы исследования решили разобраться, какие именно адаптации на молекулярном уровне приобрели такие гребневики. Они предположили, что в этом замешаны липидные мембраны клеток, — тонкие структуры на основе жироподобных веществ, по которым «плавают» белки. Известно, что мембранные структуры чувствительны к давлению и температуре и при их изменении приобретают другие свойства и даже переходят в другое фазовое состояние.
Исследователи наловили множество разных гребневиков — как глубоководных, например представителей рода Bathocyroe, так и живущих у поверхности в теплых или холодных водах. Из животных извлекли липиды и собрали в искусственные мембраны, после чего описали их поведение при разном давлении.
Оказалось, что гребневики-глубоководники имеют в пять раз больше фосфолипидов особого типа — плазмалогенов, включая молекулы PPE. Обычно липиды имеют цилиндрическую форму, но молекулы PPE — конические, то есть шире на одном конце и уже на другом.
В нормальных условиях — привычных нам температуре и давлении — такие липиды образовали бы мембраны с отрицательной кривизной. Иначе говоря, не плоские, а вогнутые, с поверхностью наподобие седла. Такие мембраны не могут нормально выполнять свои функции — именно поэтому гребневики растворялись на глазах у биологов. Между тем на большой глубине и при давлении порядка 400 атмосфер мембраны, богатые плазмалогенами, не «замерзают» и не теряют свои функции, а продолжают нормально работать. Выходит, именно липидный состав объясняет успешное выживание этих простых и мягкотелых существ на огромной глубине.
Ученые проверили свою гипотезу в эксперименте на кишечной палочке E. coli. Бактерии модифицировали, введя в мембраны побольше PPE, что позволило им выживать под очень высоким давлением в лабораторных условиях.
Не исключено, что подобный состав липидных мембран можно обнаружить и у других животных из глубокой части океана — бокоплавов, липаровых рыб и так далее. Кроме того, уникальные свойства «конических» липидов вполне могут найти применение в биотехнологии и медицине.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии