Naujos trijų lyčių apvaliųjų kirmėlių rūšys turi „ypatingą atsparumą arsenui“
Mokslininkai neseniai Mono ežero druskos sodos vandenyse, Mono apygardoje, Kalifornijoje, atrado ne mažiau kaip penkias naujas apvaliųjų kirmėlių rūšis. Vienos iš šių rūšių atstovai turi supervalstybę: jie yra ypač atsparūs arsenui.
Nematodai arba apvaliosios kirmėlės yra bestuburių rūšys. Jie labai panašūs į kirminus, tačiau nėra su jais susiję ir gali būti daug, daug mažesni. Kai kurios rūšys nėra ilgesnės nei milimetro dalis ir yra matomos tik mikroskopu.
Šie maži padarai gyvena beveik visoje Žemės aplinkoje, ir nors tikslus esamų nematodų rūšių skaičius vis dar nežinomas, skaičiavimai rodo, kad visame pasaulyje yra mažiausiai 40 000 skirtingų rūšių.
Neseniai prof. Paulas Sternbergas iš Kalifornijos technologijos instituto Pasadenoje ir kolegos iš įvairių tyrimų institucijų Mono ežere rado ne mažiau kaip aštuonias nematodų rūšis, iš kurių penkios mokslininkai anksčiau nebuvo aprašę.
Mono ežeras yra sūraus vandens ežeras, natūraliai susiformavęs mažiausiai prieš 760 000 metų. Nors tai visada buvo druskingas ežeras, jo druskingumo lygis per pastaruosius dešimtmečius dėl žmogaus veiklos iš tikrųjų padvigubėjo.
Ežero vandenyse gyvena krevetės ir sūrymo musės, ir jos vilioja laukinius paukščius, tokius kaip žagarai ir kirai. Dabar mokslininkai nustatė, kad nematodai taip pat yra tarp bestuburių, kurie Mono ežerą pavertė savo namais.
Iš aštuonių rūšių, kurias komanda neseniai išskyrė ežero vandenyse, viena turi ypatingą bruožą: ji turi nepaprastą atsparumą arsenui - toksiškoms medžiagoms, kurios yra mirtinos žmonėms ir daugeliui kitų gyvūnų.
Mokslininkai praneša apie savo išvadas žurnale pasirodžiusiame tyrimo dokumente Dabartinė biologija.
Naujos rūšys išgyvena ekstremalią aplinką
Prof. Sternbergas ir jo komanda surinko ir išanalizavo įvairius pavyzdžius iš trijų Mono ežero regionų: nesugadinto paplūdimio, laivyno paplūdimio ir senosios prieplaukos.
Nesugadintame paplūdimyje jie išskyrė tik vieną nematodų rūšį, o tris rado Senojoje prieplaukoje ir septynis - Karinio jūrų laivyno paplūdimyje. Iš visų aštuonių skirtingų rūšių anksčiau buvo žinomos trys: Mononchoides americanus, Diplogaster rivalisir Prismatolaimus dolichurus.
Tyrėjai apibūdino visas penkias anksčiau nežinomas rūšis, bet ypač vieną - genties Auanema - patraukė jų žvilgsnį. Kaip ir kitos tos pačios genties rūšys, naujos Auanema nematodas turi tris lytis: hermafroditą, vyrą ir moterį.
Ir, kaip ir kiti Auanema nematodai - kaip ir kitos nematodų rūšys, esančios prie Mono ežero - ši nauja rūšis yra atspari arsenui.
Tačiau, priešingai nei kiti nematodai, jo atsparumas toksiškai medžiagai, kaip ją apibūdina tyrėjai, laikomas „ekstremaliu“. Jis gali išgyventi veikdamas arseno koncentraciją, kuri yra maždaug 500 kartų didesnė už kiekį, kuris nužudytų žmogų. Be to, tai gali išlaikyti, kaip pažymi mokslininkai, „ilgesnį laiką“.
Pažymėtina ir tai, kad be išgyvenimo - net klestėjimo - ekstremalioje aplinkoje, naujosios nematodų rūšys taip pat gali gerai pasirodyti laboratorijos sąlygomis, o tai nėra įprasta kitoms vadinamosioms ekstremofilų rūšims.
„Ekstremofilai gali mus tiek išmokti apie novatoriškas streso įveikimo strategijas“, - sako pirmasis autorius Pei-Yinas Shihas. "Mūsų tyrimas rodo, kad mes vis dar turime daug sužinoti apie tai, kaip šie 1000 ląstelių gyvūnai išmoko išgyventi ekstremalioje aplinkoje", - priduria ji.
Ateityje mokslininkai tikisi išsiaiškinti biocheminius ir genetinius veiksnius, galinčius sukelti nematodų išgyvenimą tokiose ekstremaliose aplinkose.
Be to, jie planuoja nustatyti naujos genetinę struktūrą Auanema rūšių, norėdami sužinoti, ar jie gali tiksliai nustatyti genus, dėl kurių šie bestuburiai yra tokie atsparūs arsenui.
Geriamojo vandens užteršimas arsenu kelia didelę grėsmę žmonių sveikatai, nes gali sukelti vėžį ir kitas sveikatos problemas. Todėl, sužinojus daugiau apie nematodų atsparumą šiai toksinei medžiagai, galima rasti geresnių visuomenės sveikatos apsaugos būdų.
Tyrimo bendraautorius Jamesas Siho Lee teigia, kad „nepaprastai svarbu, kad vertintume ir ugdytume smalsumą dėl biologinės įvairovės“.
„Kita biotechnologijų naujovė galėtų būti laukinėje gamtoje. Pavyzdžiui, iš ekstremofilinių bakterijų ir dumblių buvo atrastas naujas biologiškai skaidomas apsaugos nuo saulės kremas. Turime saugoti ir atsakingai naudoti laukinius gyvūnus. “
Jamesas Siho Lee
