Тихоходки виживають в космосі завдяки чужим генам
тихоходки (Tardigrada) Завжди привертали дослідників своєю вражаючою витривалістю і життєстійкістю. З точки зору систематики безхребетних їх місце не цілком визначено. Цей тип тварин прийнято розташовувати між нематодами (круглими хробаками) і членистоногими.
Мікроскопічні тихоходки впадають в анабіоз і можуть переживати в цьому стані висушування, екстремальні температури, радіацію, хімічний вплив і багато іншого, а потім успішно розмножуються (фото Sinclair Stammers).
Більшість видів цих мікроскопічних напівпрозорих істот розміром від 0,5 до 1,5 міліметра населяють мохи та лишайники. Є також тихоходки, що мешкають в прісних водоймах і морях. Іншими словами, ці тварини мають потребу у великій кількості вологи.
При цьому вони здатні переносити найжорсткіші умови, такі як екстремальне охолодження і нагрівання, а також голодування, висихання, дія радіації, повна відсутність кисню та інше. Що цікаво, тихоходки в такій ситуації не пристосовуються, а впадають в анабіоз. Тобто їх метаболізм вкрай сповільнюється, вони зменшуються в об`ємі, кінцівки втягуються і тіло приймає форму барильця.
Коли зовнішні умови стають більш сприятливими, тварини знову повертаються до свого нормального життя. Навіть якщо вони витримали нагрівання більш ніж до 100 ° C, охолодження до -270 ° C, багато років провели без води або пережили подорож у відкритий космос.
І ось тепер команда дослідників з Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл, яка працює під керівництвом Боба Гольдштейна (Bob Goldstein), розшифрувала геном цих дивовижних істот. Головним відкриттям роботи стало те, що 17,5% ДНК тихоходок виявилося запозиченим у інших видів.
"Ми й гадки не мали, що геном якої-небудь тварини може містити так багато чужорідної ДНК, - розповідає доктор Гольдштейн в прес-релізі. - Зрозуміло, ми знали про таку можливість, але не могли припустити ступінь запозичення".
Робота, опублікована в журналі PNAS, піднімає питання про взаємозв`язок наявності чужорідного коду в організмі тихоходок і їх здатності виживати в екстремальних умовах.
В ході секвенування вчені виявили, що тихоходки виду Hypsibius dujardini за час свого існування запозичили у інших видів близько шести тисяч генів, більшість з яких належить бактеріям, і в меншій мірі рослинам, грибам і археям. Цілком можливо, що деякі з первинних господарів були Екстремофіли, тобто живими істотами, здатними жити і розмножуватися в екстремальних умовах середовища.
Процес передачі спадкової інформації, не своїм нащадкам, а іншого виду, називається горизонтальним переносом генів. Для порівняння, більшість тварин мають у своєму геномі не більше 1% запозичень.
Попередніми рекордсменами в цьому царстві були коловертки, але тихоходки збільшили їх "досягнення" вдвічі.
Автори дослідження вважають, що фрагменти чужорідної ДНК потрапляють в організм випадковим чином, але це саме те, що допомагає тваринам успішно давати потомство після екстремальної дози радіації або глибокого заморожування.
На їхню думку, в екстремальних умовах організм тихоходки висушується, тобто втрачає велику частину вологи. ДНК істот буквально розвалюється на дрібні шматочки. Коли організм знову потрапляє у вологе середовище і починає поглинати велику кількість рідини, клітинні мембрани і оболонка ядра стають "негерметичними", І через них легко можуть проходити чужорідні ДНК і інші великі молекули. Тому, коли починається процес складання своєї ДНК, в хід йде і матеріал, який випадково надійшов ззовні.
"Ми звикли міркувати про вертикальному "дереві життя", По якому генетичний матеріал переходить від батьків до нащадків, - підводить підсумки співавтор дослідження Томас Бутбу (Thomas Boothby). - Але горизонтальний перенос генів з часом все більше набирає вагу і вчені не можуть не враховувати його при роздумах про еволюцію в цілому.
Таким чином, при думках про "дереві життя" варто додати до нього поняття "павутини життя", Яка перекидається з гілки на гілку. Це дуже цікаво. В результаті ми починаємо редагувати наше розуміння того, як працює еволюція".
