• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30 июня
Михаил Орлов
4 215

Биологи узнали, почему гребневики выживают при огромном давлении

4.1

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.

Исследованные гребневики, справа внизу — глубоководный Bathocyroe sp.
Исследованные гребневики, справа внизу — глубоководный Bathocyroe sp. / © Jacob Winnikoff et al., 2024, Science.org

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.

Изменение структуры мембран гребневиков при увеличении и уменьшении давления / © Jacob Winnikoff et al., 2024, Science.org

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

Позавчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно