Биологи раскрыли секрет кислотоустойчивости уникального краба

По всему Мировому океану встречаются гидротермальные источники, из которых постоянно бьет нагретая вода, богатая минеральными веществами. Температура в таком источнике достигает 400 градусов Цельсия, а вода может содержать как сравнительно безвредные кальций или кремний, так и опасные сульфиды металлов, токсичные для большинства известных живых организмов.

Однако у юго-восточного побережья острова Гуэйшань, расположенного недалеко от Тайваня, живет уникальный краб Xenograpsus testudinatus, который вполне уютно чувствует себя в очень кислой воде (ее pH достигает 1,52, что сопоставимо с кислотностью желудочного сока), в которой растворено огромное количество сероводорода. В таких высоких концентрациях это вещество токсично для большинства живых организмов, и группе исследователей из Тайваня и Германии пришлось постараться, чтобы раскрыть секрет устойчивости уникального краба.

Исследователи собрали образцы воды и выловили нескольких крабов, чтобы провести лабораторные эксперименты. Оказалось, секрет краба — в его необычных жабрах, спрятанных под панцирем: именно они служат для обезвреживания опасного сероводорода путем его окисления до тиосульфата или путем связывания с гипотаурином с образованием менее токсичного тиотаурина.

После образования тиотаурин становится пищей для особых бактерий, живущих на жабрах, которые разлагают токсичное вещество и позволяют крабу спокойно дышать. Также ученые подозревают, что бактерии дополнительно делятся питательными веществами с хозяином-крабом, образуя с ним эффективный симбиоз: пока членистоногое предоставляет им надежное убежище, одноклеточные организмы не дают вредному сероводороду обжечь нежные жабры.

Такая уникальная адаптация позволила крабу стать единственным многоклеточным организмом в своей экосистеме и, как следствие, избавиться от давления хищников и видов-конкурентов. Деловито перебирая субстрат на склонах подводного вулкана, эти необычные членистоногие как будто не замечают, что вот уже в течение многих поколений плавают в кипящей кислоте.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.