Биология

У глубоководных червей и бактерий нашли метановый симбиоз

Dennis Kunkel Microscopy/Martin Joseph/Flickr/Indicator.Ru

Группа американских ученых обнаружила, что бактерии семейства Methylococcaceae и черви родов Laminatubus и Bispira могут вступать в симбиоз друг с другом для более эффективного производства энергии посредством расщепления метана. Работа исследователей опубликована в журнале Science Advances.

Черви Laminatubus и _Bispira примерно десяти сантиметров длиной были найдены в большом количестве вблизи глубоководных метановых выходов — отверстий на дне океана, где богатые углеводородами флюиды просачиваются в океан. Но до сих пор было непонятно, почему эти черви так любят такие метановые выходы. Как оказалось, эти организмы содержат в себе метанотрофные бактерии и с помощью них могут поглощать углерод и энергию, которые бактерии создают из метана.

По словам исследователей, метанотрофы были замечены в этих червях уже довольно давно, но ранее предполагалось, что последние питаются бактериями, которые скапливаются возле источников метана. Но, как выяснилось, эти черви нашли более выгодную стратегию сосуществования с микроорганизмами. Чтобы исследовать природу взаимоотношений между червями и бактериями, ученым пришлось сначала использовать роботизированные подводные лодки для взятия проб из глубоководных источников метана вблизи юга Калифорнии и Коста-Рики. Авторы отобрали несколько проб с глубины в 1800 метров и проанализировали их ткани на предмет различных изотопов углерода.

Этот элемент на Земле находится преимущественно в двух формах. Около 99% всего углерода — это углерод-12, который имеет шесть нейтронов и шесть протонов в ядре, и около процента — это углерод-13, содержащий шесть протонов и семь нейтронов. Еще один, радиоактивный, изотоп углерод-14, присутствует на нашей планете в следовых количествах. Все организмы нуждаются в этом элементе — в той или иной форме — для выживания, и они поглощают его, используя различные метаболические процессы.

Выяснение соотношения 13C к 12C в тканях организма может дать ключ к пониманию источников этого углерода и процессов его формирования. У глубоководных червей это соотношение было довольно низким, а это означает, что углерод в теле червя, вероятно, произошел из метана. Исследователи выяснили, что, поскольку черви не способны перерабатывать метан напрямую, они должны получать свой углерод из метанотрофных бактерий.

«Тот факт, что мы обнаружили этот специфический изотоп углерода во всех органах червей, а не только в их дыхательных путях, указывает на то, что они получают "метановый" углерод благодаря этим бактериям, — подчеркивает одна из исследователей, профессор Калифорнийского технологического института Виктория Орфан. — Используя молекулярные методы и микроскопию, а также эксперименты для проверки способности этих червей перерабатывать флуоресцентную версию метана, мы смогли подтвердить свои гипотезы».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.