Вы можете узнать удильщика по его драматическому появлению в популярном анимационном фильме «В поисках Немо», так как это было очень близко к гибели рыбы-клоуна Марлина и синей рыбы Дори. Он живет большую часть своей жизни в полной темноте на глубине более 1000 метров под поверхностью океана. Самки морского черта носят светящуюся приманку на лбу, в основном шест с лампочкой на конце, где живут биолюминесцентные бактерии. Светящаяся приманка привлекает к рыбе как добычу, так и потенциальных партнеров.
Несмотря на его недавнюю известность, мало что известно об удильщиках и их симбиотических отношениях с этими блестящими бактериями, потому что эту рыбу трудно приобрести и изучить.
Впервые ученые секвенировали и проанализировали геномы бактерий, живущих в луковицах удильщиков. Бактерии были взяты из образцов рыб, собранных в Мексиканском заливе.
Исследователи сообщают о своих выводах в новом исследовании, опубликованном в журнале mBio. Анализ показал, что бактерии утратили часть генов, необходимых для свободного существования в воде. Это связано с тем, что между рыбой и бактериями установились тесные взаимовыгодные отношения, при которых бактерии излучают свет, а рыба снабжает микроб питательными веществами.
«Что особенно интересно в этом конкретном примере, так это то, что мы видим доказательства того, что эта эволюция все еще продолжается, хотя сами рыбы эволюционировали около 100 миллионов лет назад», - сказала Тори Хендри, доцент кафедры микробиологии Корнельского университета. ведущий автор газеты. «Бактерии все еще теряют гены, и непонятно, почему».
Большинство известных симбиотических отношений между организмами и бактериями возникают либо между хозяином и свободноживущими бактериями, которые не эволюционируют для поддержания симбиоза, либо между хозяином и внутриклеточными бактериями, которые живут внутри клеток хозяина и подвергаются огромным испытаниям. сокращение их геномов в процессе эволюции.
Бактерии внутри луковицы удильщика представляют собой третий тип симбиоза, где предварительные данные предполагают, что эти бактерии могут перемещаться из луковицы удильщика в воду. «Это новая парадигма в нашем понимании симбиоза в целом; это третий тип ситуации, когда бактерии на самом деле не привязаны к своему хозяину, а проходят эволюцию», - сказал Хендри.
Генетическое секвенирование показало, что геномы этих биолюминесцентных бактерий удильщиков на 50 процентов уменьшены по сравнению с их свободно плавающими родственниками. Бактерии потеряли большую часть генов, связанных с производством аминокислот и расщеплением питательных веществ, кроме глюкозы, что позволяет предположить, что рыба может снабжать бактерии питательными веществами и аминокислотами.
В то же время бактерии сохранили некоторые гены, полезные в воде вне хозяина. У них есть полные пути, чтобы сделать жгутик, штопорный хвост для движения в воде. Бактерии потеряли большую часть генов, участвующих в восприятии химических сигналов в окружающей среде, которые могут привести к пище или другим полезным соединениям, хотя некоторые остались, оставив подмножество химических веществ, на которые они все еще реагируют. «Они были урезаны до того, что им небезразлично», - сказал Хендри.