Чи існують тварини, у яких немає ні рота, ні шлунка?
Відео: Незвичайні знахідки в шлунках АКУЛ!
Плоскі черви Paracatenula, що не мають ні шлунка, ні рота, і сірчані бактерії, що живуть в клітинах тіла хробака, є найдавніший приклад симбіозу між мікробом і багатоклітинних тварин.
Paracatenula urania і живуть в ньому бактерії представляють собою найдавніший приклад симбіозу подібного роду. (Фото авторів дослідження.) |
На абсурдне питання «Чи існують тварини, у яких немає ні рота, ні шлунка?» Є, між іншим, позитивну відповідь. На піщаному морському дні, крім бактерій та інших одноклітинних, мешкають дивні плоскі черви роду Paracatenula. У довжину вони - всього кілька міліметрів, поширені в тропіках, аж до Середземного моря, і справді не мають ні рота, ні шлунка. Тому що їх живлять бактерії-симбіонти.
Відкрито ці черв`яки були давно, ще в 70-х-досить довго вони представляли собою нездійсненне загадку, пов`язану, як легко здогадатися, зі способом харчування. Згодом була описана інша група черв`яків, що живуть поблизу гарячих джерел на морському дні і отримують поживні речовини від бактерій, які видобувають енергію, окислюючи сірчисті з`єднання. Енергія спрямовується на поглинання неорганічного вуглецю з навколишнього середовища, а оскільки продуктивність таких бактерій дуже велика, то і їх господарі мають частку в утворюється органіці.
Такі ж сірчані бактерії годують і черв`яків Paracatenula.
Подібні симбіотичні взаємини характерні для самих різних тварин з багатьох систематичних груп. При цьому спектр бактеріальних видів, які практикують таке співжиття, строго обмежений тільки двома класами гамма і епсилон-протеобактерий (до гамма-протеобактерій відноситься, наприклад, кишкова паличка). Тим сильніше було здивування вчених, які досліджували Paracatenula, коли вони виявили, що мікробні симбіонти цього черв`яка належать до класу альфа-протеобактерий. Значення відкриття стає тим очевидніше, якщо врахувати, що предки мітохондрій, найважливіших клітинних органел, ставилися, по сучасним теоріям, теж до альфа-протеобактерій.
Колись в далекому минулому бактеріальні симбіонти об`єдналися з предками еукаріот і поступово перетворилися в мітохондрії - енергетичні станції еукаріотів. Крім цього, до альфа-протеобактерій відносять бульбочкові азотфиксирующие бактерії, що живуть в коренях бобових рослин, і, зрозуміло, безліч відомих патогенних видів. Як пишуть дослідники з Віденського університету (Австрія) в журналі PNAS, за час коеволюції бактерії могли неодноразово встановлювати «дипломатичні відносини» з еукаріотамі, всякий раз пробуючи на господарях нові способи знайти своє місце всередині клітини-господаря-іноді це приводило до взаємовигідної симбіозу, а іноді - до появи патогенної інфекції.
Вражаючою подробицею у випадку з хробаками Paracatenula є також те, що спеціалізовані клітини-бактеріоціти, які представляють собою своєрідні «готелі» для бактерій, в сумі складають більше половини від усіх клітин організму тварини. Це найвищий показник серед подібного роду симбіотичних взаємовідносин (випадок з кишковою мікрофлорою не береться до уваги: наші бактерії живуть, на щастя, не всередині клітин кишечника, а в просвіті кишечника).
Генетичний аналіз, зроблений дослідниками, дозволив грубо визначити дату початку спільного життя хробака Paracatenula і його сірчаних бактерій - близько 500 млн років тому, що є найдавнішим прикладом симбіозу між твариною і бактерією. Більш того, за весь час співіснування черви зуміли зберегти абсолютну вірність своїм симбіонтам: при розмноженні кожне наступне покоління отримувало в спадок ті ж бактерії, що жили всередині їх батьків ... Загалом, справа за «малим»: залишилося з`ясувати, як все- таки наші далекі предки зуміли настільки «приручити» своїх симбіонтів, що ті в результаті перетворилися на невід`ємну частину клітинного організму - в мітохондрії.
