Ученые обнаружили, что у паразита, похожего на медузу, нет митохондриального генома. Это означает, что оно не дышит и живет полностью свободным от кислородной зависимости.
Это открытие не только меняет наше понимание того, как жизнь может происходить здесь, на Земле, но и может иметь значение для поиска внеземной жизни.
Жизнь начала развивать способность усваивать кислород – то есть дышать – где-то более 1,45 миллиарда лет назад. Большой археон поглотил меньшую бактерию, и каким-то образом новый дом бактерии был выгоден обеим сторонам, и они остались вместе.
Эти симбиотические отношения привели к тому, что два организма эволюционировали вместе, и в итоге те бактерии, которые оказались внутри, стали органеллами, называемыми митохондриями. В каждой клетке нашего тела, кроме эритроцитов, содержится большое количество митохондрий, и они необходимы для процесса дыхания.
Они расщепляют кислород с образованием молекулы под названием аденозинтрифосфат, который многоклеточные организмы используют для питания клеточных процессов.
Известно, что есть приспособления, которые позволяют некоторым организмам процветать в условиях низкого содержания кислорода или гипоксии. Некоторые одноклеточные организмы развили связанные с митохондрией органеллы для анаэробного метаболизма.
То есть, пока группа исследователей во главе с Даяной Яхаломи из Тель-Авивского университета в Израиле не решила еще раз взглянуть на распространенного паразита под названием Henneguya salminicola, живущий в лососе.
Это книдарий, принадлежащий к тому же типу, что и кораллы, медузы и анемоны. Хотя цисты, которые он создает в мясе рыбы, неприглядны, паразиты не вредны и будут жить с лососем в течение всего своего жизненного цикла.
Спрятанный внутри своего хозяина, крошечный книдарий может выжить в довольно гипоксических условиях.
Они использовали глубокою секвенирование и флуоресцентную микроскопию для тщательного изучения H. salminicola и обнаружили, что он потерял митохондриальный геном. Кроме того, он также потерял способность к аэробному дыханию, и почти все ядерные гены участвуют в транскрипции и репликации митохондрий.
Подобно одноклеточным организмам, у него развились связанные с митохондриями органеллы, но они тоже необычны – у них есть складки на внутренней мембране, которые обычно не видны.
Те же методы секвенирования и микроскопии у близкородственного паразита рыб Cnidary, Myxobolus squamalis, были использованы в качестве контроля и четко показали митохондриальный геном.
Эти результаты показывают, что наконец был обнаружен многоклеточный организм, которому не нужен кислород для выживания.
Как именно он выживает, до сих пор остается загадкой.
«Наше открытие подтверждает, что адаптация к анаэробной среде не уникальна для одноклеточных эукариот, но также развивается у многоклеточных паразитических животных», – пишут исследователи в своей статье.
«Следовательно, H. salminicola дает возможность понять эволюционный переход от аэробного к исключительному анаэробному метаболизму», – добавляют они.
