Дьявольский червь - «король» подземного мира

Ровно год назад Deep Carbon Observatory опубликовала свои выводы о том, как развивается область, для которой японский исследователь Фумио Инагаки и его коллеги используют прекрасный термин «внутриземные экосистемы».

Данные японских ученых основаны на экстраполяциях (приблизительномй подсчете) того, что было обнаружено на глубине нескольких километров при бурении морского дна и в скважинах и шахтных стволах на разных континентах. Цифры впечатляют: исследователи предполагают, что микробы земной коры составляют общую массу 15-23 млрд т углерода - в 245–385 раз больше, чем углерод всех людей на земле. И это огромное количество микроорганизмов населяет биосферу размером 2-2,3 млрд кубических километров, что почти вдвое больше объема океанов.

Пробное бурение Deep Carbon Observatory показало, что земная кора населена всеми тремя сферами жизни: бактериями, археями и эукариотами, то есть живыми существами с клеточным ядром. Биоразнообразие настолько велико, что исследователи предполагают, что 70 % земных бактерий и архей живут ниже поверхности планеты. И хотя существует огромное количество различных видов, некоторые были обнаружены на всех исследованных участках. Возникает вопрос, были ли виновниками распространения этих микробов геологические процессы или они сами являются мобильными.

Геологи Гаэтан Боргони (Университет Гента) и Туллис Онстот (Принстонский университет) спустились в глубины южноафриканского золотого рудника в 2008 году за образцами этих микробных сообществ, а обнаружили «великана». Круглый червь, которому в 2011 году дали таксономическое название Halicephalobus mephisto и неофициальное - дьявольский червь, имеет длину всего полмиллиметра. Но это многоклеточное животное и, следовательно, гигант по сравнению с организмами, живущими по соседству.

Со времени первого открытия такие черви были обнаружены на различных глубинах, даже на 3,6 км ниже поверхности земли. Они обитают в тысячелетних резервуарах подземных вод с чрезвычайно низким содержанием кислорода и с высоким содержанием метана и питаются живущими там бактериями. Дьявольский червь может выдержать в своем аду до 37 градусов по Цельсию. Это не страшно для людей, но подавляющее большинство видов круглых червей такую жару не переносят.

Исследователи из частного американского университета (Вашингтон, округ Колумбия) исследовали, как червь справляется с этими условиями. Команда под руководством Джона Брахта секвенировала геном червя - первого животного, живущего под землей - и обнаружила, что он содержит в нескольких формах важные гены: Hsp70, в простой форме присутствующий во всех организмах, и AIG1, связанный с выживанием клеток у животных и растений.

Исследователи считают, что наличие нескольких копий этих генов является эволюционной адаптацией червя. Сравнивая их с другими организмами, исследователи обнаружили, что соответствующие участки в геноме расширены и у некоторых моллюсков, которые также могут приспосабливаться к жаре.

Чтобы подтвердить роль Hsp70, исследователи хотят в дальнейшем «выключить» соответствующий ген у дьявольских червей и посмотреть, как животные реагируют на тепловой стресс. Они также рассматривают еще одну возможность переноса гена: Caenorhabditis elegans, который часто используется в качестве модельного организма в исследованиях, дальний родственник дьявольского червя, не является термостойким, но может стать таковым благодаря генной инженерии.
 
Что касается выживания при экстремальных температурах, дьявольский червь не является рекордсменом. Этот титул должен принадлежать одноклеточному археону Geogemma barossii, о сообщила чем Deep Carbon Observatory. Эти сферические археи обитают в гидротермальных жерлах на дне моря и до сих пор способны расти и размножаться даже при 121 градусе Цельсия.

Источник: derstandard.at