Впервые найдено животное, неспособное дышать и живущее без кислорода

Споры H. salminicola под микроскопом. "Инопланетные глаза" – клетки, напоминающие "жгучие" клетки медуз. H. salminicola использует их, чтобы цепляться за жертву.

Споры H. salminicola под микроскопом. "Инопланетные глаза" – клетки, напоминающие "жгучие" клетки медуз. H. salminicola использует их, чтобы цепляться за жертву.
Фото Stephen Douglas Atkinson.

Споры H. salminicola под флуоресцентным микроскопом.

Споры H. salminicola под флуоресцентным микроскопом.
Фото Stephen Douglas Atkinson.

Споры H. salminicola под микроскопом. "Инопланетные глаза" – клетки, напоминающие "жгучие" клетки медуз. H. salminicola использует их, чтобы цепляться за жертву.
Споры H. salminicola под флуоресцентным микроскопом.

Вдыхание кислорода – фундаментальная характеристика многоклеточных организмов. Но существует по крайней мере одно животное, которое не обладает такой способностью и обходится без кислорода.

Об этом удивительном открытии сообщает международная команда биологов и генетиков в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Организм, о котором идёт речь, называется Henneguya salminicola. Это дальний родственник медуз, представитель класса Myxozoa – паразитических беспозвоночных, относящихся к стрекающим. Хозяевами H. salminicola могут выступать рыбы или черви, обитающие под водой.

Споры H. salminicola под флуоресцентным микроскопом.

До сих пор считалось, что все растения и животные используют кислород для выработки аденозинтрифосфата (АТФ). Это универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. Генерация АТФ из кислорода происходит в структурах, называемых митохондриями.

Каждая митохондрия имеет свой крошечный геном в дополнение к основному – в ядре клетки. Но, когда исследователи провели геномный анализ H. salminicola, они не обнаружили митохондриальной ДНК.

Поначалу учёные решили, что допустили какую-то ошибку. Однако дальнейшие тесты с использованием флуоресцентного красителя, который избирательно связывается с ДНК, подтвердили полученные данные.

Авторы работы поясняют: хотя представители H. salminicola имеют органеллы, похожие на митохондрии, в них отсутствуют гены, ответственные за дыхание. В организме паразита не вырабатываются ферменты, необходимые для производства АТФ из кислорода.

Таким образом, H. salminicola является первым известным многоклеточным, которое может обходиться без кислорода на протяжении всего жизненного цикла.

Остаётся неизвестным, почему паразиты утратили способность дышать кислородом, а их ближайшие родственники – нет. Вероятно, сократив свой геном, H. salminicola получили важное преимущество: они процветают, размножаясь так быстро и так часто, как это возможно, рассуждают авторы работы.

Кроме того, неясно, как это многоклеточное получает необходимую энергию. Скорее всего, H. salminicola крадет её у хозяина, предполагают исследователи. У других подобных паразитов есть белки, которые помогают импортировать АТФ непосредственно от заражённых животных. В дальнейшем учёные намерены выяснить, использует ли H. salminicola такую же стратегию.

Добавим, что H. salminicola безвреден для человека, но является серьёзной проблемой для рыбоводства, поскольку паразитирует в том числе на промысловых рыбах, к примеру, лососёвых. Возможно, новые данные помогут специалистам понять, как защитить рыб от этих странных паразитов.

Кстати, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о рыбах, процветающих в "мёртвой зоне" океана, практически лишённой кислорода.