Некоторые истины о Вселенной кажутся неизменными. Небо там. Гравитация сдавливает нас. Ничто не может двигаться быстрее света. Для существования многоклеточной жизни необходим кислород. Ну, может быть, не это последнее.
Ученые только что обнаружили, что у медузоподобного паразита нет митохондриального генома - это первый известный многоклеточный организм, у которого есть это отсутствие. Это означает, что он не дышит. Он может прожить свою жизнь без кислорода.
Это открытие не только меняет наше понимание того, как жизнь может работать здесь, на Земле, но и может иметь значение для поиска внеземной жизни.
Жизнь и кислород: долгая история любви
Жизнь начала развивать способность усваивать кислород (т.е. дышать) более 1,45 миллиарда лет назад. Большая архея поглотила более мелкую бактерию, и в конце концов они остались вместе.
Эти симбиотические отношения привели к тому, что два организма эволюционировали вместе, и в конечном итоге те бактерии, которые поселились внутри, стали органеллами, называемыми митохондриями.
Каждая клетка нашего тела, за исключением эритроцитов, содержит большое количество митохондрий, которые необходимы для процесса дыхания. Они расщепляют кислород с образованием молекулы аденозинтрифосфата, которую многоклеточные организмы используют для питания клеточных процессов.
Мы знаем, что существуют адаптации, которые позволяют некоторым организмам процветать в условиях низкого содержания кислорода или гипоксии. Некоторые одноклеточные организмы развили связанные с митохондриями органеллы для анаэробного метаболизма; но возможность существования исключительно анаэробных многоклеточных организмов была предметом научных дискуссий.
По крайней мере, пока группа исследователей во главе с Даяна Яхаломи из Тель-Авивского университета в Израиле решили еще раз взглянуть на распространенного лососевого паразита под названием Henneguya Salminicola.
«Животное», которое не дышит
Это гидроидной, принадлежащих к тому же типу, что и кораллы, медузы и анемоны.
Хотя цисты, которые они создают в мясе лосося, неприглядны, паразиты не опасны и живут с лососем на протяжении всего его жизненного цикла.
Скрытый в своем хозяине, маленький книдарий может выжить в условиях гипоксии. Но понять, как это происходит, сложно, не глядя на ДНК существа. Именно это и сделали исследователи.
Исследование
Команда использовала глубокое секвенирование и флуоресцентную микроскопию, чтобы провести углубленное исследование Henneguya Salminicola и они обнаружили, что он потерял митохондриальный геном. Другими словами, он потерял способность к аэробному дыханию и почти все ядерные гены, участвующие в транскрипции и репликации митохондрий.
Эти результаты показывают неопровержимую реальность: был открыт многоклеточный организм, которому для выживания не нужен кислород.
Как он живет без кислорода?
Ну это пока загадка. Он может «высасывать» аденозинтрифосфат непосредственно из хозяина, но это пока не установлено.
Но мутация этого организма вполне согласуется с общей тенденцией этих существ - генетическим упрощением.
Например, Henneguya Salminicola он потерял большую часть исходного генома медузы, но сохранил (как ни странно) сложную структуру, напоминающую стрекательные клетки медузы. Однако он использует его не для того, чтобы жалить, а для того, чтобы цепляться за своих хозяев: эволюционная адаптация от потребностей живых медуз к потребностям паразита. Вы также можете увидеть их на изображении выше: это штуки, похожие на глаза.
Это открытие может помочь рыболовству адаптировать свои стратегии борьбы с паразитом. Хотя он безвреден для человека (есть многие другие паразиты) никто не хочет покупать лосося, полную странных маленьких медуз.
Но это также открытие, которое помогает нам понять, как устроена жизнь.
«Наше открытие подтверждает, что адаптация к анаэробной среде свойственна не только одноклеточным эукариотам, но и эволюционировала у многоклеточных паразитических животных»- написали исследователи в своей статье.
"ЧАС. salminicola дает возможность понять эволюционный переход от анаэробного к аэробному метаболизму».
