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.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

7 часов назад
5 минут
Денис Гордеев

Объект K2-25b практически полностью состоит из ядра, а его газовая оболочка очень тонкая. Как так получилось — загадка для ученых.

9 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Компания SpaceX запустила демонстратор технологий корабля Starship с техасского космодрома в деревне Бока-Чика. Аппарат поднялся на 150 метров и приземлился в другой части тестовой площадки.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: