Дивовижний глибоководний симбіоз хробака без рота і бактерій-симбіонтів

341


Вчені нарешті з’ясували, як вдається виживати незвичайного морського черв’якові Paracatenula, у якого немає ні ротового отвори, систем виділення. Виявилося, що годують хробака колонії бактерій-симбіонтів — причому роблять це вже сотні мільйонів років!
На піщаному океанічному дні деколи водяться вельми незвичайні істоти, і одне з таких чудес природи — плоский черв’як Paracatenula. Примітний він тим, що у нього немає ні рота, ні кишечника — що, втім, зовсім не заважає йому існувати. Всю роботу за нього роблять бактерії-симбионты Riegeria, що живуть прямо в порожнині тіла. Дивно, але цей союз настільки ефективний, що черв’як живе на нашій планеті ось уже понад 500 мільйонів років.
Механізм незвичайного симбіозу давно привертає увагу вчених і неабияк бентежить їх. Тепер групі дослідників нарешті вдалося пролити трохи світла на цю таємницю. За тисячоліття генному бактерій був адаптований так, щоб вони могли виконувати тільки найважливіші органи. Колонії мешкають в спеціальних органах — трофосомах — які заповнюють більшу частину порожнини хробака. На фотографії цей орган виглядає як біла пляма.
Ці бактерії є хемосинтетикамі, тобто для виробництва енергії їм потрібен не сонячне світло, а хімічна реакція. В даному випадку це реакція між вуглекислим газом і сірководнем. Органіка, яка отримується в процесі хімічних метаморфоз, і служить черв’якові їжею. Продукти обміну бактерій містять ліпіди, білки, цукри, жирні кислоти та вітаміни.
Морський мікробіолог Харальд Грубер-Водичка з Інституту імені Макса Планка зізнається, що нічого подібного вчені раніше не бачили. «Незважаючи на настільки обмежений геном, навіть одна бактерія може робити безліч різних речовин і робити їх більш-менш прийнятними для господаря», пояснює він. Симбіотичні відносини такого роду часто включають себе хемосинтез — в цьому немає нічого незвичайного. Однак примітно те, як саме бактерії постачають хазяїна поживними речовинами.
В усіх інших відомих організмів, які використовують хемосинтетические симбіотичні бактерії для отримання енергії, господар фактично перетравлює їх, щоб отримати корисні речовини. Іноді симбіотичні бактерії також використовують транспортні білки для доставки поживних сполук. Однак у нашому випадку всі ці механізми відсутні: виявилося, що бактерії передають черв’якові поживні речовини у вигляді крихітних крапель, які черв’як може збирати, не завдаючи своїм «мешканцями» великого шкоди.
Грубер-Водичка пояснює, що це більше всього схоже на «фруктовий сад». «Якщо в інших варіантах симбіозу годування схоже на прибирання кукурудзяного поля, коли комбайн збирає дозрілі качани з солодкими насінням, то тут хробак просто перетравлює продукти хемосинтезу». До речі, самі черв’яки розмножуються безстатевим шляхом, і якщо розрубати такого навпіл — то вийде два хробака, кожен зі своїми внутрішнім мікросвітом.
Біолог зауважив, що у черв’яків також не спостерігається ніякого выделительного апарату. Все, що виробляють бактерії, хробак використовує без залишку!