Часто экстремальные и изменчивые условия окружающей среды, существующие в определенных местах, вынуждают организмы приспосабливаться к ним или погибать. Spinoloricus cinziae - животное, которое может жить без кислорода благодаря органеллам, заменяющим митохондрии.
Приспособление к выживанию во всех типах окружающей среды может показаться типичным для бактерий и грибов. Однако всего десять лет назадбыло обнаружено первое животное, которому для выживания не нужен кислород.
Априори это может оказаться неосуществимым и не имеет особого смысла. В следующих строках мы раскрываем секрет, который делает это микроскопическое животное особенным существом.
Лорицифер
Spinoloricus cinziae - животное, принадлежащее к типу Loricifera. Существует до 30 описанных видов лорицифер. Помимо крошечных размеров, они настолько просты, что они состоят только из одной головы, рта и пищеварительного тракта.
Этот тип был совершенно неизвестен научному сообществу до относительно недавнего времени. Это было в 1983 году, когда Райнхардт Кристенсен, биолог беспозвоночных, прославился своим открытием. Однако только в 2010 году загадочное животное, интересующее нас сегодня, было идентифицировано.
Чтобы дать нам представление, лорициферы - это эукариотические (как и все животные) и морские организмы,составляющие большую часть мейофауны, то есть все мелкие животные, обитающие среди песчинки, ил и грязь на дне моря, такие как членистоногие, простейшие и тихоходки.
Они обитают в отложениях самых глубоких частей океана,где уровень кислорода практически равен нулю. Это делает мейофауну лучшей моделью для изучения организмов, обитающих в экстремальные условия.
Экстремальные условия и бескислородные бассейны
Бескислородные морские экосистемы изучаются годами:
Большая часть океанической экосистемы (90%) нам совершенно неизвестна Это потому, что самые глубокие части находятся за тысячи километров и до сегодняшнего дня их невозможно исследовать. Но одно мы точно знаем, а именно то, что в океанах есть районы с различными экологическими условиями от:
- температура,
- кислород,
- давление
- соленость.
Несмотря на экстремальные обстоятельства, все они населены большим разнообразием организмов, особенно бактериями, простейшимии некоторыми метазоями, сумевшими приспособиться Это говорит нам о том, что настолько, что существуют тысячи видов, которые привыкли к этим крайне изменчивым условиям и которые еще не обнаружены.
Аноксические ситуации существовали на протяжении всей жизни Земли в таких пустынных местах, как Черное море, и в гиперсоленых бассейнах.
Бассейн Л'Аталанте
Бескислородные воды, в которых нет растворенного кислорода, обычно заселены бактериями, вирусами и археями.
Исследование, в ходе которого была обнаружена S. cinziae, проводилось в бассейне Л’Аталанте. Это гиперсоленое озеро расположено в восточной части Средиземного моря и является полностью бескислороднымиз-за большого количества соли в его водахЭто одна из шести самых экстремальных сред на Земле.
Его глубина превышает 3000 метров, а толстый слой рассола, действующий как барьер, затрудняет смешивание кислорода между отложениями и окружающими морскими водами.
Таким образом, этот бассейн содержитвысокое содержание сероводорода и самые разнообразные организмы, в том числе метаболически весьма разнообразную группу прокариотических микроорганизмов, которые приспособились к этим странным обстоятельствам.
Как выжить в отсутствие кислорода: гидрогеносомы
После изучения мейофауны в бассейне Л'Аталанте в одном из собранных образцов бескислородных отложений было обнаружено, что лорициферы были единственными животными, которые выжили и продолжали размножаться.
Среди результатов они увидели, что у этих существ не было митохондрий,, но они были заменены другими органеллами, гидрогеносомами.
Другие предыдущие открытия показали способность некоторых многоклеточных существ выживать в областях без кислорода, но они могли существовать только в течение очень ограниченного периода времени или на определенных этапах своего жизненного цикла.
Гидрогеносомы - это компоненты цитоплазмы клеток, функционирующие за счет образования АТФ при недостатке кислорода. То естьего функциональность аналогична митохондриальному дыханию, имеющему место у анаэробных микроорганизмов. Что имеет большой смысл, не так ли?
Адаптация как стратегия выживания
Прочитав эти строки, вы поняли, что в биосфере существует множество территорий с такими необычными и странными характеристиками, что мы даже не можем их себе представить. Однако мы видим, какв каждом из них есть организмы, способные их заселить.
Стратегии, используемые этими существами для выживания в таких условиях, поразительны и делают жизнь возможной в любом уголке мира.