Биологи впервые изучили живого хемоавтотрофного червя — Naked Science
6 минут
Редакция

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.
7 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

10 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

8 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: