Биологи впервые изучили живого хемоавтотрофного червя — Naked Science
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.
Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

10 часов назад
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 18:35
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

22 июля
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: