Біологи знайшли паразита, який здатен існувати без кисню

Біологи знайшли паразита, який здатен існувати без кисню

Біологи знайшли паразита, який здатен існувати без кисню

Науковці зробили відкриття, що змінює наші уявлення про складне життя, виявивши перший багатоклітинний організм, який зовсім не потребує кисню для існування. У нього відсутні звичайні органели та механізми, які необхідні для забезпечення процесу дихання.

Властивість використовувати для дихання кисень з'явилась у живих істот близько 1,45 мільярда років тому. Це сталося завдяки тому, що предок усіх еукаріотичих організмів, до яких належить у тому числі людина, поглинув бактерію, що призвичаїлась до нових умов існування та почала виробляти енергію. Завдяки симбіотичним взаєминам ці організми почали еволюціонувати разом, а також отримали суттєві переваги над примітивнішими формами життя.

У кожній клітині людського тіла, крім еритроцитів, міститься велика кількість мітохондрій, необхідних для процесу дихання. Вони розщеплюють кисень з утворенням молекули під назвою аденозинтрифосфат, який багатоклітинні організми використовують для забезпечення клітинних процесів енергією. Оскільки в минулому мітохондрії були самостійними організмами, вони зберегли певну "автономію", зокрема власний геном.

Існує чимало організмів, яким притаманне анаеробне, тобто безкисневе дихання. Для отримання енергії вони використовують не кисень, а більш екзотичні субстрати, як-от молекулярний водень, нітрати, сірку або її сполуки. Але здебільшого це відносно прості одноклітинні організми, зокрема бактерії. Раніше існували відомості про активацію безкисневого дихання у деяких еукаріотів в умовах низької концентрації кисню або гіпоксії, проте ймовірність існування винятково анаеробних багатоклітинних організмів залишалась предметом наукових дискусій.

Нещодавно група дослідників на чолі з Даяною Яхаломі з Тель-Авівського університету в Ізраїлі вирішила ретельніше дослідити поширеного паразита лосося під назвою Henneguya salminicola, повідомляє ScienceAlert. Він належить до типу кнідаріїв, що також включає корали, медузи та інші водні багатоклітинні організми.

Henneguya salminicolaDouglas Atkinson

Henneguya salminicola

Уражаючи лосося, паразит не призводить до його загибелі та існує разом з рибою протягом усього життєвого циклу. Проте яким чином йому вдається вижити в умовах майже повної відсутності кисню, було незрозуміло, доки науковці не дослідили ДНК паразита.

Застосувавши метод глибокого секвенування ДНК і флуоресцентну мікроскопію, вчені з'ясували, що H. salminicola повністю втратив мітохондріальний геном і здатність до аеробного дихання, а також гени, які відповідають за транскрипцію та реплікацію (зчитування та розмноження) мітохондріальної ДНК. Натомість він має подібні до мітохондрій органели з незвичайною будовою, які також зустрічаються в одноклітинних організмів.

Таким чином, паразит став першим відкритим багатоклітинним організмом, що зовсім не потребує кисню для життя. Водночас, до кінця невідомо, яким саме чином йому вдається виживати — можливо, паразит напряму висмоктує у хазяїна аденозинтрифосфат, сполуку, яка використовується складними організмами для запасання енергії.

На думку вчених, H. salminicola набув таких незвичайних властивостей завдяки генетичному спрощенню. Багато років тому він перетворився із подібного до медузи організму на значно простішого паразита.

При цьому організм зберіг складну структуру, що нагадує жалкі клітини медузи. Однак паразит використовує її не для того, щоб жалити, а для того, щоб чіплятися за хазяїна. Це утворення можна легко роздивитись на отриманих за допомогою мікроскопа знімках — за формою воно нагадує очі.

Структура паразита, що дозволяє прикріплятись до хазяїнаDouglas Atkinson

Структура паразита, що дозволяє прикріплятись до хазяїна

Відкриття може допомогти науковцям у розробці нової стратегії боротьби з паразитом. Хоча він не становить жодної небезпеки для людини, проте м'ясо ураженого ним лосося виглядає доволі своєрідно та не користується попитом.

Уражене Henneguya salminicola м'ясо лососяwikipedia.org

Уражене Henneguya salminicola м'ясо лосося

Але найважливіше значення цього відкриття полягає в тому, що воно дозволяє побачити, як відбувається еволюційний перехід від аеробного до винятково анаеробного метаболізму, та допомагає усвідомити, що наше розуміння картини появи і розвитку життя на планеті досі далеке від досконалості.

Категорії
ПолітикаЕкономікаКультураСвітСпортВідеоПодіїТоп дняПриродаРегіониСтильДітиНаукаТехнологіїУрбаністикаЇжаДомашні твариниЛюди