Обнаружен новый симбиоз, позволяющий моллюскам выжить на экстремальной глубине
Международная группа океанологов открыла клеточный механизм, который позволяет редким глубоководным моллюскам выживать в безжизненной среде без кислорода. Ученые из Гонконга и Китая обнаружили в клетках необычного червеобразного существа особую структуру — дракосферу, служащую домом для полезных бактерий. Исследование опубликовали в научном журнале Nature Communications.
Необычный организм с океанского дна
Главным объектом исследования стал редкий моллюск Chaetoderma shenloong. Это необычное существо длиной более 15 сантиметров обитает в глубоководных холодных источниках Южно-Китайского моря. В этих мрачных глубинах полностью отсутствует солнечный свет, а донный ил насыщен ядовитым сероводородом и метаном при почти полном отсутствии кислорода.
Моллюск зарывается в осадочные породы на глубину нескольких десятков сантиметров, где другие животные мгновенно погибают. Ученые под руководством профессора Цянь Пэй-Юаня применили микрокомпьютерную томографию и трехмерную реконструкцию, чтобы заглянуть внутрь организма этого удивительного обитателя бездны.
Загадочная «драконья сфера»
Анализ строения тела удивил биологов: у моллюска почти полностью исчезли привычный кишечник и ротовой аппарат, а большую часть полости заняли разросшиеся пищеварительные железы. Внутри их клеток исследователи нашли неизвестную ранее сферическую органеллу диаметром до 15 микрометров. Поскольку крошечную капсулу окружают более 20 слоев мембран, ученые назвали ее «дракосферой» — драконьим шаром.
Внутри каждой такой многослойной капсулы обитает в среднем более 1600 бактерий, окисляющих серу. При этом дракосфера не имеет собственного ядра и не является обычной пищеварительной вакуолью — природа создала ее специально для надежного хранения бактериальных помощников.
Как работает глубоководный симбиоз
Генетический анализ показал, что бактерии внутри шара научились поддерживать обмен веществ при минимальном количестве кислорода. Многослойные мембраны дракосферы работают как умный барьер: они замедляют проникновение редких молекул кислорода внутрь капсулы, оставляя большую часть жизненно важного газа клеткам самого моллюска.
В обмен на крышу над головой и защиту бактерии перерабатывают сероводород из донного ила и вырабатывают энергию. Вокруг дракосферы ученые заметили высокую активность пищеварительных ферментов — моллюск периодически расщепляет часть своих симбионтов, получая таким образом все необходимые питательные вещества.
Дракосфера демонстрирует, как сложные организмы продолжают изобретать новые органы ради выживания в экстремальных условиях. Ученые предполагают, что эти удивительные моллюски широко распространены в холодных источниках Мирового океана и играют важную роль в глобальном круговороте серы, метана и углерода.
