Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Трехполые нематоды из щелочного озера Моно пережили купание в мышьяке

CALTECH

Американские ученые обнаружили восемь видов круглых червей в щелочном озере Моно. Один из них исследователям удалось вырастить и подробно изучить в лаборатории. Оказалось, что эти нематоды имеют три пола и вынашивают детенышей внутри своего тела. Кроме того, они выживают при огромных концентрациях мышьяка, в 500 раз превышающих летальную дозу для человека. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.

Калифорнийское озеро Моно известно необычным составом: с уровнем рН около 10 воду в нем можно считать сильно щелочным раствором. Поэтому в озере не выживают рыбы, а все попытки их туда переселить заканчиваются неудачей. До сих пор считалось, что единственные обитатели озера Моно — кроме бактерий и планктонных водорослей — рачок артемия и «щелочная муха» Ephydra hians.

Группа ученых из Калифорнийского технологического университета под руководством Пола Стернберга (Paul Sternberg) предположила, что в озере могут оставаться незамеченными и другие существа. Например, представители нематод — самой многочисленной группы животных на Земле. В образцах, которые исследователи собрали из воды и грунта на озере, они обнаружили восемь разных видов круглых червей.

Анализ последовательностей их ДНК показал, что обнаруженные нематоды относятся к нескольким родам, которые не близко родственны друг другу. Из этого исследователи сделали вывод, что нематоды колонизировали озеро несколько раз. Кроме того, изучив их ротовые аппараты, ученые заключили, что виды используют разные пищевые стратегии: одни питаются микробами, вторые — хищники, а третьи паразитируют на рачках.

Обычно животных-экстремофилов сложно выращивать в лаборатории, но ученые обнаружили, что представителя одного из родов — Auanema — культивировать очень просто, если следовать стандартному протоколу для работы с нематодой C. elegans. Таким образом авторам работы удалось подробно изучить его строение и жизненный цикл. Оказалось, что Auanema sp. имеет три пола: мужской, женский и гермафродитный, что характерно для других представителей этого рода. Зато, в отличие от других своих родственников, эта нематода оказалась живородящей: она вынашивает своих детенышей внутри тела, видимо, чтобы защитить их от щелочной среды.

Известно также, что в воде озера Моно повышена концентрация мышьяка. Исследователи предположили, что обитающие в нем нематоды обладают устойчивостью к этому яду и попробовали выращивать представителей Auanema sp. и C. elegans в воде с разным содержанием мышьяка. Они обнаружили, что нематоды из озера Моно переносят его гораздо лучше и остаются в живых даже тогда, когда C. elegans погибают. Черви Auanema sp. оказались устойчивы даже к дозам, которые в 500 раз превышают летальную дозу для человека.

Затем ученые попробовали культивировать других нематод из рода Auanema, которые не связаны с озером Моно, и обнаружили, что они выживают в присутствии мышьяка ничуть не хуже новооткрытых червей. Судя по всему, устойчивость к мышьяку была свойственна еще их общим предкам и оказалась полезна при колонизации новой экстремальной среды обитания.

Раньше ученые описали особенности «щелочных мух», которые позволяют им жить на озере Моно. И у людей, кстати, тоже встречаются приспособления к высоким концентрациям мышьяка — например у тех, кто живет в пустыне Атакама.

Полина Лосева


Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.