Биологи описали механизм «борьбы яда с ядом» у глубоководного золотистого червя
В кромешной тьме океанских глубин, среди клубов токсичных газов, обитает существо золотистого цвета. Оно не просто выживает в одном из самых негостеприимных мест на земле, но и процветает там, потребляя смертельные яды и превращая их в защиту. Ученые только что разгадали древний химический секрет этого глубоководного алхимика.
На дне Тихого океана, вдоль разломов земной коры, бьют гидротермальные источники. Они больше похожи на инопланетные ландшафты: из трещин вырывается вода, нагретая до экстремальных температур и насыщенная коктейлем из тяжелых металлов и ядовитых соединений. Одно из самых опасных веществ там — мышьяк. Для большинства форм жизни встреча с ним означает неминуемую гибель, поскольку металл вызывает тяжелые отравления, рак и неврологические расстройства.
Рядом с самими жерлами этих подводных «дымоходов», где концентрация ядов зашкаливает, почти нет обитателей. Лишь немногие виды способны существовать в таком аду. Среди них — небольшой многощетинковый глубоководный червь Paralvinella hessleri из семейства Alvinellidae. Он заселяет сами «дымоходы» гидротермальных источников. Для ракообразных и моллюсков это слишком опасное место, но Paralvinella hessleri обитают прямо в сердце токсичных выбросов.
Paralvinella hessleri выделяется ярко-желтой окраской, за что его прозвали «золотистым червем». В царстве серых и белых оттенков такой окрас довольно странный, ведь в мире без солнечного света пигменты, отвечающие за яркие цвета, бессмысленны. Международная команда биологов под руководством Хао Вана (Hao Wang) из Института океанологии Китайской академии наук задалась вопросом: зачем существу, которое живет в полной темноте, столь яркая окраска?
Чтобы разобраться, исследователи собрали несколько образцов Paralvinella hessleri с помощью дистанционно управляемого аппарата в районе Окинавской впадины, расположенной вблизи Японии. При изучении тканей ученые заметили внутри клеток желтые гранулы, похожие на пузырьки шампанского.
Сначала биологи предположили, что это симбиотические бактерии. Но анализ показал, что структуры неживые. Загадка оставалась нерешенной до тех пор, пока Ван не добавил в образец щелочной раствор. Гранулы растворились. Оказалось, желтые гранулы — не органические включения, а минерал, содержащий сульфид мышьяка. Он известен под названием «аурипигмент» (As2S3).
Эта находка удивила ученых. Аурипигмент известен людям тысячи лет. В Древнем Египте его использовали как пигмент, смешивая с индиго для получения насыщенных зеленых тонов. Художники Возрождения, такие как Тициан и Рафаэль, придавали с его помощью картинам золотистое сияние. Средневековые алхимики считали, что аурипигмент помогает создать золото. Его применяли даже как лекарство и средство против насекомых. Однако со временем люди отказались от аурипигмента из-за токсичности.
Для морских червей минерал стал спасением. Дело в том, что в клетках Paralvinella hessleri накапливается мышьяк, а вода вокруг его жилища тоже ядовита, в ней много сероводорода. Червь нашел способ превратить эту смертельную смесь в нечто менее вредное: мышьяк соединяется с сероводородом из окружающей воды и образует менее опасный продукт — тот самый аурипигмент. Таким образом организм обезвреживает смертельные дозы яда. Ван описал этот механизм как «борьбу ядом против яда». Одновременно этот процесс объясняет золотистый окрас Paralvinella hessleri.
Особенность Paralvinella hessleri стала новым примером биоминерализации. Обычно животные формируют минералы для создания твердых структур — панцирей, зубов, раковин. Здесь же процесс выполняет функцию защиты от ядовитой среды.
По словам специалистов, это первый известный науке случай обнаружения сульфидов мышьяка внутри клеток живого организма. Открытие команды Вана не только раскрывает секрет выживания конкретного червя в суровой среде, но и расширяет представления о том, как жизнь может противостоять экстремальным условиям.
Выводы ученых представлены в статье, опубликованной в журнале PLOS Biology.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Психологам не удалось подтвердить стереотип о том, что мужчины не склонны к многозадачности, в отличие от женщин. Однако они выяснили, почему могло сложиться такое мнение.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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