GigaScience: В гидротермальных источниках обитают самые уникальные формы жизни

Гидротермальные источники — маловероятная среда для процветания животных, характеризующаяся быстрыми изменениями температуры и сложным химическим составом: кислым pH, богатым серой и метаном.

Не говоря уже о высоком гидростатическом давлении и темноте морских глубин. Команда ученых из Саньяского института глубоководной науки и техники (Китай) теперь секвенировала полный геном необычного обитателя гидротермальных источников — морского огурца Chiridota heheva.

Результаты исследования опубликованы в открытом научном журнале GigaScience.

Организмы, обитающие в гидротермальных источниках, являются одними из самых уникальных форм жизни на планете, поскольку они выработали особые адаптации, чтобы выживать и размножаться в этих суровых условиях. Например, многие микробы используют особые метаболические функции, чтобы справиться с обилием серы и железа и противостоять огромному теплу вблизи жерла. Помимо микробов, к условиям гидротермальных источников приспособились многоклеточные организмы и организмы более высокого порядка, в том числе различные виды червей, улиток, крабов и креветок.

В 2019 году китайская глубоководная экспедиция с пилотируемой исследовательской подводной лодкой «Шэньхайюньши» собрала экземпляр морского огурца C. hehevae на дне Индийского океана, в районе жерла Кайрей на глубине 2 428 метров. Вода вокруг жерла Кайрей особенно обогащена растворенным железом, что усугубляет суровые условия высокого гидростатического давления, темноты и колебаний температур.

Морские огурцы относятся к иглокожим, а значит, родственны морским ежам и морским звездам — группе животных с весьма необычным строением тела. Их можно встретить на морском дне по всему миру, где они питаются детритом и используют свои щупальца для исследования осадочных пород. Хотя существуют и другие высококачественные геномы морских огурцов, работа, представленная сейчас в GigaScience, является первым геномом образца морского огурца, собранного в гидротермальном источнике.

Первые сравнительные анализы генома показывают, что у этого морского огурца расширено несколько семейств генов, что означает, что этот вид имеет более широкий репертуар специфических наборов генов, чем родственные виды. Эти расширенные и уникальные гены участвуют в восстановлении ДНК и метаболизме железа, среди прочих процессов — первый признак того, что адаптация к суровой, богатой железом среде отражена в геноме этого вида. Полученные геномные данные станут ценным источником для дальнейших исследований как морских огурцов, так и уникальной фауны жерл.

03.01.2024