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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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