Кишечных бактерий назвали «лучшими друзьями палеонтологов»

Палеонтологи из Университета Бристоля установили, что кишечные бактерии помогли ископаемым членистоногим превратиться в хорошо сохранившиеся окаменелости. По мнению ученых, симбионты играют решающую роль в процессе фоссилизации внутренних мягких тканей ископаемых животных, поскольку противостоят экзогенным микроорганизмам. Результаты работы опубликованы в Proceedings of the Royal Society B.

Объектом исследования стали жаброногие рачки Artemia salina. Эти планктонные ракообразные почти совершенно прозрачны, что дает возможность напрямую наблюдать за изменениями их внутренних органов после смерти.

Биологи обнаружили, что после гибели организма, населяющие кишечник бактерии начинают бурно размножаться и в течение двух часов полностью заполняют пищевой тракт рачка. Биомасса микробов и продукты их жизнедеятельности разрывают его, после чего бактерии распространяются по всем остальным органам и тканям. В ряде случаев, если условия внешней среды этому способствуют, микробы образуют биопленку – протяженную по поверхности внутренних органов рачка колонию микроорганизмов. В биопленке клетки бактерий соединены друг с другом с помощью матрикса – специализированных белков, которые микроорганизмы выделяют во внешнюю среду.

Биопленка как бы «покрывает гипсом» внутренние органы членистоногих и сохраняется продолжительное время — даже после того, как сами они полностью разложатся. Ученые полагают, что именно эта бактериальная структура, повторяющая анатомию внутреннего строения рачков, и стала основой хорошо сохранившихся древних окаменелостей, на которых можно различить следы строения их органов и мягких тканей.  

Кишечные бактерии вступают в противостояние с экзогенными, внешними организмами за погибшее животное. В определенных условиях микробы извне успевают разрушить мягкие ткани вне кишечника до того как популяция бактерий внутри него разрастется и выйдет наружу. Однако в условиях повышенной солености и низкого кислорода, например, в осадочных породах на дне соленых морей и озер, активность внешних микроорганизмов не столь интенсивна и эндогенные бактерии успевают создать с помощью биопленки каркас внутренних органов членистоногих.

Таким образом, бактерии, одновременно, можно рассматривать и главных врагов палеонтологов, которые беспощадно разрушают останки организмов, и как союзников, которые сохраняют их внутреннее строение. Результаты исследования хорошо согласуются с тем, что наиболее детально сохранившиеся организмы обычно имеют размер не более 2 миллиметров. Если животное не превышает этот размер, то эндогенные бактерии успевают сохранить его очертания в биопленке до того, как под воздействием внешних факторов он разложится и потеряет форму. Наконец, работа объясняет и то, почему находят так мало окаменелостей кораллов или медуз – необходимая для образования консервирующей биопленки масса кишечных бактерий есть только у животных, обладающих полноценным пищевым трактом.