Специалисты самых разных областей активно изучают так называемых экстремофилов. Такой интерес к "экспертам по выживанию" вполне понятен, ведь эти существа способны многое поведать о способах адаптации к неблагоприятным условиям жизни.
В 2008 году международная группа учёных занималась исследованием подземных бактерий, населяющих действующие золотодобывающие шахты Южной Африки.
Дело в том, что подземные условия обитания с их высокими температурами, скудным содержанием кислорода и значительной концентрацией метана считались пригодными лишь для существования микробов.
Эта нематода была обнаружена в руде, добытой шахтах «Беатрикс» и «Дрифонтейн», на глубинах 0,9 км, 1,3 км и 3,6 км. Черви обитали в небольших скоплениях воды, температура которой была около 48 °C. Онстотт сказал, что он «чуть ли не до смерти перепугался, когда впервые увидел как они движутся», и пояснил, что «они выглядели как что-то чёрное, маленькое и юркое». Эта находка является важной в связи с тем, что до этого времени ни один другой многоклеточный организм не был замечен на глубине более 2 км под поверхностью Земли.
Halicephalobus mephisto устойчива к высоким температурам, размножение — бесполое, питается подземными бактериями. По результатам радиоуглеродного анализа, возраст подземных вод, в которых жили эти черви, составлял от 3 до 12 тысяч лет. Также они были способны выживать в воде с экстремально низким уровнем кислорода — 1 % уровня кислорода в океанах.
Микроскопическое изображение дьявольского червя, способного выживать на глубине более полутора километров под землёй.
И вот недавно, благодаря усилиям биологов из Американского университета в Вашингтоне, его геном впервые удалось секвенировать.
Результаты расшифровки генетической информации дьявольского червя преподнесли учёным несколько сюрпризов.
Так, оказалось, что его ДНК кодирует необычно большое количество особых веществ. Их называют белками теплового шока (Hsp70). Как отмечают специалисты, ни у одного другого круглого червя, чей геном был секвенирован, такой особенности не наблюдалось.
Поясним, что ген, кодирующий Hsp70, достаточно хорошо изучен. Его задача – восстанавливать клетку при её тепловом повреждении. Анализ показал, что дьявольский червь обладает множественными копиями гена, отвечающего за производство этого важного защитного белка.
Генетики обнаружили и ещё одну особенность подземного жителя. Его геном содержал дополнительные копии генов AIG1. Они также обеспечивают выживаемость клеток растений и животных, уточняют авторы работы.
По словам Брэхта, именно множественные копии защитных генов, по-видимому, связаны с высокой способностью животного к адаптации в неблагоприятных условиях.
"Дьявольский червь не может скрыться [от экстремальных условий] – он живёт глубоко под землёй. У него нет выбора, кроме как адаптироваться или умереть. Мы предполагаем, что, поскольку животное не могло избежать сильной жары, оно обзавелось (в процессе эволюции – прим. ред.) дополнительными копиями этих двух генов, чтобы выжить", – поясняет Джон Брэхт в пресс-релизе университета.
Кстати, в процессе исследований учёный обнаружил, что некоторые виды двустворчатых моллюсков также обладают повышенным числом копий Hsp70 и AIG1. И все они, как и дьявольский червь, хорошо переносят высокие температуры.
По словам биологов, расшифрованный геном H. mephisto поможет понять, как живые организмы могли бы адаптироваться к неблагоприятным условиям других планет.
Учёные уверены также, что полученная информация прольёт свет и на возможности животных и людей приспособиться к глобальному потеплению.
Джон Брэхт уже запланировал дальнейшие работы по изучению дьявольского червя. Сотрудники его лаборатории детально исследуют функции Hsp70 и роль этого гена в защите животного от теплового стресса.
Биологи также займутся переносом "жаропрочных" генов другому виду микроскопических круглых червей – C. elegans. Учёные намерены выяснить, станет ли это не выдерживающее высоких температур существо более устойчивым к перегреву.
Источник: ВЕСТИ наука
