У глибинах Південно-Китайського моря вчені знайшли мікроскопічну органелу, якої ще не бачили ні в одного організму на Землі. Її виявили всередині загадкового глибоководного молюска й назвали «драконболом» – за місцем існування у божественного драконного блискочерв’яка Chaetoderma shenloong, про якого розповідає ScienceAlert.
Цей рідкісний червоподібний молюск живе, занурившись у мул біля метанових сипів Південно-Китайського моря, а тепер – як показує нова робота – ще й біля одного сипу поблизу Японії. Коли вид описали у 2024 році, його вже віднесли до десятки найвражаючіших знахідок року за версією World Register of Marine Species (WoRMS). Тепер Chaetoderma shenloong приніс ще одну несподіванку – у його травній залозі виявили незвичайні скупчення-драконболи. Результати опубліковано в журналі Nature Communications.
Що таке «драконбол» у клітинах блискочерв’яка
Назву dragonball дослідники обрали як відсилання до популярної манґи Акіри Торіями (Akira Toriyama). Так вони позначили нову структуру, яку виявили всередині мембран деяких клітин травної системи молюска.
Під мікроскопом ці крихітні відсіки виявилися дивовижно складними. Кожен «драконбол» оточений більш ніж 20 шарами мембран і заповнений сотнями бактерій, здатних отримувати енергію не зі світла, а з хімічних речовин і на цій основі синтезувати органічну речовину.
У темряві глибокого моря така система може бути критично важливою для виживання. Дослідники з Японії та Китаю вважають, що драконболи – це перші відомі спеціалізовані органели, які повністю «присвячені» хемосинтезу. Їх порівнюють з крихітними «фермами» бактерій усередині клітини.
На думку авторів, драконболи дають змогу вирощувати особливі мікроорганізми, що окиснюють сполуки сірки, перетворюючи їхній хімічний потенціал на органічну енергію для господаря.
Чим драконболи відрізняються від відомих симбіозів
Ідея про симбіотичні бактерії в екосистемах гарячих джерел і «холодних» сипів не нова. Після відкриття у 1977 році перших глибоководних гідротермальних джерел на розломі Галапагосів стало зрозуміло, що багато мешканців таких відновних середовищ отримують енергію та поживні речовини, «харчуючись» бактеріями-хемосинтетиками.
Було відомо, що деякі глибоководні тварини утримують такі бактерії в спеціалізованих клітинах-бактеріоцитах. Але драконболи – це, судячи з даних, абсолютно нові, додаткові відсіки всередині цих клітин. Ні в інших молюсків, ні в трубчастих червів подібних структур не знаходили.
За допомогою секвенування ДНК вчені з’ясували, що в кожному драконболі присутній лише один вид симбіотичних бактерій, які окиснюють сірку. Чому вони згруповані саме в такі багатошарові кульки, поки що незрозуміло, проте дослідники висувають кілька пояснень.
Можлива роль драконболів у живленні та захисті
Блискочерв’яки більшу частину життя проводять, зарившись у донні відклади, де кисню дуже мало. Одна з гіпотез полягає в тому, що в певний момент молюск частково руйнує мембрани драконболів у бактеріоцитах, вивільняючи корисні бактерії в решту клітини, де вони можуть бути перетравлені.
Таким чином тварина ніби «збирає врожай» зі своїх внутрішньоклітинних ферм. Усередині самих драконболів це, ймовірно, відбуватися не може, адже дослідники не знайшли там лізосом – клітинних структур, відповідальних за травлення.
Інше можливе пояснення пов’язане з дефіцитом кисню в глибоководному середовищі. Якщо тримати бактерії замкненими в багатошарових драконболах, це може обмежувати їхній доступ до кисню і заважати їм витрачати цей ресурс, залишаючи більше кисню самому господарю – блискочерв’яку.
Автори визнають, що всі ці припущення базуються переважно на непрямих спостереженнях. Живих зразків для експериментів дуже мало, тому функцію драконболів ще потрібно підтвердити фізіологічними дослідами.
Рідкісний вид і величезний простір для відкриттів
Один із молюсків, використаних у новому аналізі, був випадково зібраний біля грязьового вулкана поблизу узбережжя Японії. Це розширює відомий ареал Chaetoderma shenloong за межі Південно-Китайського моря. Коли вчені зможуть знову знайти такого молюска, невідомо – вид надзвичайно рідкісний і малодосліджений.
На думку авторів, це відкриття адаптації в одній з найменш вивчених груп тварин яскраво показує, наскільки мало ми знаємо про потенціал морських безхребетних, особливо тих, що живуть закопаними в глибоководних осадах. Божественний драконний блискочерв’як може стати ключем до розуміння нових форм симбіозу та способів добування енергії в екстремальних умовах океану.