Лорициферы объяснили, как жить без кислорода на дне моря

Исключительно бескислородный образ жизни ведут некоторые многоклеточные организмы, обнаруженные на глубине более 3 тыс. метров в Средиземном море. Однако в трудных условиях они не вырастают и до миллиметра в длину.

Группа итальянских и датских исследователей обнаружила на дне Средиземного моря три вида многоклеточных, которые всю жизнь обитают в среде, практически не содержащей кислорода. Все они относятся к лорициферам (Loricifera) и обладают размерами менее миллиметра в длину. Лорициферы встречаются на глубине до 7 тыс. м, а их тело делится на туловище и своеобразный хобот.

Роберто Дановаро из Политехнического университета в Анконе совместно с коллегами провел в течение десяти лет три экспедиции от южного побережья Греции, изучая малоисследованную впадину Аталанта. На глубине более 3 тыс. метров ученым удалось обнаружить представителей лорицифер, пока еще не имеющих названия, которые весь жизненный цикл проводят в практически не содержащей кислорода среде. Ранее исследователи океанических глубин уже обнаруживали организмы в подобных местах, но не было доказательств, что весь их жизненный цикл проходит без кислорода.

Для исследования организмов со дна Средиземного моря использовались радиоактивное мечение, биохимический анализ, рентгеновский микроанализ, инфракрасная спектроскопия и просвечивающая электронная микроскопия.

По словам Доноваро, про новые организмы уже известно, что они живут и воспроизводятся в бескислородных, гипергалинных условиях. Чтобы обрести анаэробные способности, лорициферам пришлось заменить митохондрии на гидрогеносомы. Митохондрии -- внутриклеточные энергетические станции, которые есть как у самых примитивных организмов, так и у человека. В них происходит синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) -- основной энергетической единицы всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. Работа митохондрий требует присутствия кислорода. Гидрогеносомы также синтезируют АТФ, но иначе проводят окислительные процессы.

Ученым хорошо известны различные одноклеточные организмы, которые обходятся без кислорода, а также ведущие анаэробный образ жизни прокариоты -- еще более примитивные организмы. Однако жизнь без кислорода эволюционно невыгодна. Анаэробные организмы не в полной мере усваивают питательные вещества. Это ведет к тому, что им оказываются недоступны наиболее сложные функции, свойственным более развитым организмам. Обнаруженные в Средиземном море крохотные и по сути примитивные лорициферы -- одни из самых высокоразвитых организмов, обходящихся без кислорода.

Результаты исследования итальянских и датских ученых опубликованы в журнале BMC Biology.