Mokslo ir technologijų pasaulis

Gamtininkai aptiko pirmąjį daugialąstį gyvūną, kuris gali sėkmingai gyvuoti net kai jo aplinkoje nėra nei kruopelytės deguonies. Jo ląstelėse nėra nei vienos struktūros, kuriai būtų reikalinga ši medžiaga.

Pranešimas apie neįprastą atradimą jau publikuotas moksliniame žurnale "BMC Biology". Italijos ir Nyderlandų tyrinėtojai organizmus aptiko giliavandenėje Viduržemio jūros dalyje, kur vandenyje beveik nėra ištirpusio deguonies. Be to, mokslininkams pavyko įrodyti, kad medūzas primenantys sutvėrimai čia buvo atplaukę tik trumpam - deguonis kvėpavimui jiems nereikalingas nei viename vystymosi ar gyvavimo etape.

Bestuburių zoologijos specialistai aptiktus gyvūnus priskiria visiškai atskiram gyvūnų tipui - Loricifera. Reikėtų pažymėti, kad šiuo atveju "tipas" yra visai kas kita nei rūšis, porūšis ar šeima. Tipas - gan stambus organizmų klasifikavimo elementas. Pavyzdžiui, žmogus priklauso chordinių tipui, kuriam taip pat priklauso visos žuvys, žinduoliai, paukščiai ir reptilijos. Taigi, angis, varna, silkė ir pelė yra to paties gyvūnų tipo kaip ir mes. Tuo tarpu vabzdžiai jau priklauso visiškai atskiram tipui.

Loricifera atstovai nuo daugumos mums įprastų gyvūnų yra nutolę panašiai, kaip ir žmogus nuo skruzdėlės. Be to, apie jų egzistavimą iki pat septintojo praėjusio amžiaus dešimtmečio nebuvo žinoma beveik nieko. Jie gyvena ne mažiau kaip 700 metrų gylyje, kur niekada neprasiskverbia Saulės šviesa. Šias vietas žmogus pradėjo palyginti reguliariai lankyti tik nuo antrosios praėjusio amžiaus pusės. Septintajame dešimtmetyje buvo atrasti pirmieji Loricifera atstovai. 1983 metais jie buvo priskirti atskiram tipui.

Kaip teigia atradimo autoriai, Loricifera Viduržemio jūroje pasitaiko itin retai — per 40 tyrinėjimams sugaištų metų pasitaikė vos du tokie atvejai. Netoli Graikijos krantų esanti 4km gylio L'Atlante įduba pasižymi didesne nei įprasta druskos koncentracija, tad biologai čia apskritai nesitikėjo rasti kokių nors daugialąsčių gyvūnų.

Įdomu pastebėti, kad panašios sąlygos egzistuoja ir Juodojoje jūroje. Čia gyvybė beveik pradingsta didesniame nei 200 metrų gylyje, o priežastis analogiška - deguonies trūkumas. Vandenyje aptinkamas tik sieros vandenilis, kurio koncentracijos yra tokios, kad šansų išlikti nors kiek sudėtingesniam sutvėrimui praktiškai nėra.

Mokslui yra žinoma, jog kai kurios bakterijos be deguonies apsieina įsisavindamos kitų medžiagų oksidacijos produktus. Kai kurios jų rūšys prisitaiko gyventi pačiomis egzotiškiausiomis sąlygomis. Egzistuoja mikrobų, kurie netgi sugeba išnaudoti branduolinių reakcijų energiją, o tiksliau, jonus, kurie susidaro vandenį pašvitinus jonizuojančiais spinduliais. Gamtoje esama bakterijų, kurios "kvėpuoja" siera, chloru arba azotu ir kurioms visiškai nebaisus padidintas aplinkos druskingumas. Tačiau kaip gali be deguonies apsieiti daugialąsčiai organizmai?

Visiems likusiems gyvūnams deguonis yra būtinas, norint užtikrinti vidinių ląstelių struktūrų - mitochondrijų - darbą, kurios ląstelėms tiekia energiją. Jei deguonies nėra, sutrinka energijos tiekimas, o tai daugumai ląstelių suveikia pražūtingai. Pavyzdžiui, galvos smegenis sudarantys neuronai žūsta įvykus vos kelių minučių trukmės deguonies badui.

Italijos ir Nyderlandų zoologų aptiktas Loricifera organizmas vietoj mitochondrijų turi vadinamąsias hidrogenosomas. Biologijoje egzistuoja vadinamoji endosimbiotinė hipotezė, pagal kurią tiek mitochondrijos, tiek hidrogenosomos atsirado iš proteobakterijų, kurias kadaise (prieš maždaug 1,7-2 milijardus metų) absorbavo pirmykštės ląstelės, o kiek vėliau šie elementarūs organizmai pradėjo gyventi simbiozės principu. Pavyzdžiui, atskiras gyvūnų tipas - pogonoforai - simbiotines bakterijas panaudoja tam, kad galėtų apsieiti ne be deguonies, o apskritai, be maisto. Vietoj žarnyno šie organizmai turi vadinamąją trofosomą - ypatingą organą, kuriame gyvena maistines medžiagas gyvūnui tiekiantys mikrobai. Organizmas mainais tiekia deguonį ir terpę dauginimuisi.

Hidrogenosomos yra panašios į mitochondrijas, tačiau viduje jų vyksta kiek kitokia cheminių reakcijų grandinė — galutinis "degimo" produktas yra ne vanduo, o vandenilis. Energijos taip gaunama mažiau, tačiau galima visiškai "pamiršti" deguonį, nes ši medžiaga tampa nebereikalinga. Taip Loricifera praktiškai be konkurencijos įsitvirtina deguonies pagrindu veikiantiems organizmams nepasiekiamose ekologinėse nišose.