18.04.2017
Редакция Naked Science

Биологи впервые изучили живого хемоавтотрофного червя

Международная группа ученых впервые изучила живого корабельного червя Kuphus polythalamia и пришла к выводу, что, в отличие от других терединид, его питание обеспечивают хемоавтотрофные сероокисляющие бактерии.

upload-01-pic4_zoom-1500x1500-48274
©Wikipedia

Терединиды (Teredinidae) — семейство двустворчатых моллюсков с телом цилиндрической формы длиной до двух метров, как правило, питающихся древесиной. С помощью рашпильной раковины на переднем конце они проделывают в древесине ходы и переваривают ее частицы за счет ферментов для расщепления целлюлозы. Последние вырабатываются гетеротрофными симбиотическими бактериями, которые содержатся в слепом выросте желудка (целуме) моллюсков. Между тем, помимо лесов, большое количество древесины находится в морских отложениях — в этом случае расщеплением материала должны заниматься хемоавтотрофные микроорганизмы, которые могут перерабатывать сероводород. Об их существовании известно с XVIII века, однако до сих пор живые корабельные черви, которые питаются таким образом, ученым не встречались.

 

В новой статье сотрудники Северо-Восточного университета, Университета Филиппин и других вузов впервые описали таких особей. Животные были найдены в морской бухте с большим объемом древесных и растительных остатков. При длине тела до 155 сантиметров и диаметре около 6 сантиметров K. polythalamia, в отличие от других терединид, были полностью покрыты раковиной, закрывающей переднюю часть. В пищеварительной системе моллюсков были найдены только следовые количества фекалий, при этом у них отсутствовал целум, а приводящая мышца, которая необходима для поддержания органов пищеварения, оказалась слабо развита и имела небольшой размер. С помощью сканирующего просвечивающего электронного микроскопа авторы выяснили, что в жабрах K. polythalamia могут находиться хемоавтотрофные бактерии с серными глобулами.

 

Раковина (B) и анатомия K. polythalamia (C) и Lyrodus pedicellatus (D) / Daniel L. Distel et al., PNAS, 2017

 

Чтобы проверить филогенетическое различие симбионтов K. polythalamia и других терединид, исследователи секвенировали бактериальные гены 16S рРНК из передних, срединных и задних областей их жабр. Результаты показали, что питание первых обеспечивают тиоавтотрофы (перерабатывают сероводород), которые ранее встречались у брюхоногих моллюсков Crysomallon squamiferum и Alvinoconcha hessleri и связаны с сероокисляющими бактериями из семейства Chromatiaceae. Тогда как Teredinibacter turnerae, характерные для большинства корабельных червей, относятся к семейству Alteromonadaceae, включающему в себя аэробных гетеротрофов. Затем авторы культивировали один из бактериальных штаммов K. polythalamia, получивший название 2141T, и секвенировали его геном: он содержал 4508 генов, кодирующих белки, и 4 790 451 пару нуклеотидов.

 

В свою очередь, два гена, специфичных для T. turnerae, также удалось обнаружить в образцах K. polythalamia, что может указывать на содержание в них гетеротрофных бактерий при крайне низкой распространенности. По мнению ученых, новые данные проливают свет на эволюцию микробиоты корабельных червей. Предположительно, с течением времени K. polythalamia утратили адаптацию к питанию древесиной в пользу сероводорода, что отразилось на их морфологии, в частности размере раковины. Фактически терединиды этого вида нуждаются в небольшом количестве энергии, получаемой из внешней среды, при этом переработка неорганического углерода не требует от них непосредственного взаимодействия с источником пищи. Переход от ксилотрофного к тиотрофному питанию связывается исследователями с расположением древесины.

 

Подробности работы представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

Видеозапись извлечения K. polythalamia / ©Before It’s News

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

4 часа назад
Илья Ведмеденко

Российское МВД вооружилось новейшим компактным пистолетом Лебедева. Он должен заменить морально устаревший ПМ, разработанный конструктором Николаем Макаровым еще в 1948 году.

Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: